含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢及其生产方法，所述减震器活塞杆用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.42～0.48%、Si：0.17～0.35%、Mn：0.60～0.90%、P≤0.030%、S≤0.030%、Ti：0.015～0.030%、Cr≤0.025%、Ni≤0.030%、Cu≤0.025%、Al≤0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸和轧制工序。本发汽车用减震器活塞杆用钢纯净度高、内部质量优良，奥氏体晶粒度≥8级，完全满足汽车用减震器活塞杆用钢对力学性能好、内部质量良好、成本低的要求，满足高端汽车减震器的使用要求。

Ti-containing microalloyed steel for piston rod of automotive shock absorber and its production method

The invention discloses a Ti microalloyed steel for piston rod of automobile shock absorber and its production method. The chemical composition and mass percentage content of the steel for piston rod of shock absorber are C:0.42-0.48%, Si:0.17-0.35%, Mn:0.60-0.90%, P<0.030%, S<0.030%, Ti:0.015-0.030%, Cr<0.025%, Ni<0.030%, Cu<0.025%, Al<0.020%, and the remainder is Fe. The production method includes smelting, refining, continuous casting and rolling processes. The steel used for piston rod of shock absorber for automobile has high purity, good internal quality and austenite grain size (> 8), which fully meets the requirements of mechanical properties, good internal quality and low cost of steel used for piston rod of shock absorber for automobile, and meets the application requirements of high-end shock absorber for automobile.

【技术实现步骤摘要】
含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢及其生产方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢及其生产方法。
技术介绍
目前，我国汽车工业已经进入了发展的快车道，据统计，2017年全球汽车总产量为9000万量，我国汽车总产量达2900万量，占全世界汽车总产量的32%，连续九年蝉联全球第一。随着汽车行业的蓬勃发展以及激烈竞争情况，由此引发对汽车安全、成本控制、轻量化、排放等一系列的要求也越来越严格，这就驱使汽车行业需采用产品质量良好，生产制造成本合适的材料。减震器是汽车悬架系统中的重要组成部分，能够吸收汽车车轮与车身之间的震动，提高汽车行驶过程中的舒适性和安全性。减震器内部液压杆是减震器中的重要组成部分，在其服役过程中受交变的轴向和侧向力作用。弯曲疲劳断裂是减震器液压杆其常见的失效形式，因此实际使用中要求材料具有良好的力学性能。我国汽车用钢起步较晚，其中汽车用减震器液压杆用钢与欧美、日本、韩国等国相比在研发、设计、理论分析与制造水平相比仍处于劣势，目前具有竞争力的产品不多，高端车型配套减震器液压杆用钢仍需进口。因此开发纯净度高、内部质量优良，力学性能良好的减震器活塞杆用钢具有较大的社会效益和经济效益。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢及其生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢，所述汽车用减震器活塞杆用钢的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.42～0.48%、Si：0.17～0.35%、Mn：0.60～0.90%、P≤0.030%、S≤0.030%、Ti：0.015～0.030%、Cr≤0.025%、Ni≤0.030%、Cu≤0.025%、Al≤0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所述汽车用减震器活塞杆用钢规格为φ20～25mm。本专利技术所述汽车用减震器活塞杆用钢奥氏体晶粒度≥8级，奥氏体晶粒度极差≤3级，晶粒分布均匀。本专利技术所述汽车用减震器活塞杆用钢：屈服强度≥355MPa、抗拉强度≥600MPa、断后伸长率≥16%、断面收缩率≥40%。本专利技术还提供了一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢的生产方法，所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸和轧制工序；所述精炼工序，采用LF精炼处理；所述连铸工序，20-40℃低过热度全程保护浇注；所述轧制工序，加热炉内气氛残氧比控制≤5%。本专利技术所述精炼工序，采用LF精炼处理，LF精炼炉渣料和微调成分一次到位，过程增氮≤10ppm，LF炉渣碱度3.0～3.5，软吹氩气时间≥10min。本专利技术所述连铸工序，结晶器断面为200mm*200mm，中包钢水温度1511～1531℃，恒拉速度1.10～1.30m/min，结晶器电磁搅拌I=350A、f=3Hz，结晶器液面波动≤5mm。本专利技术所述轧制工序，棒材轧制加热炉预热段温度为500～720℃，均热段温度为1070～1120℃，开轧温度为970～1030℃。本专利技术所述轧制工序，除磷水压≥15MPa，保证铸坯表面除鳞效果良好，满足汽车用减震器活塞杆用钢表面要求。本专利技术所述冶炼工序，采用氧气顶吹转炉，控制转炉终点O≤600ppm，出钢前3min开始吹氩，出钢1/4时顺序加入铝粒0.9～1.2kg/t钢，合成渣1.1～1.3kg/t钢，白灰1.5～2.0kg/t钢；双挡渣操作，下渣量≤1.5kg/t钢。本专利技术含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢产品标准参考GB/T699、Q/HG080；产品性能检测方法标准参考GB/T228、GB/T2975，晶粒度级别检测标准参考GB/T6394。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术通过合理的成分设计,生产采用LF处理，保证成分精确；连铸浇注低过热度，全程保护浇注，实现低夹杂控制水平，提高材料综合力学性能，满足汽车用减震器活塞杆钢材需求。2、本专利技术对轧制加热制度进行优化，确保钢材奥氏体晶粒度符合设计要求，实现对材料内部组织的控制。3、本专利技术轧制加热制度采取氧化气氛控制，提高了合金钢除鳞效果。4、本专利技术生产的汽车用减震器活塞杆用钢纯净度高、内部质量优良，奥氏体晶粒度≥8级，晶粒度极差≤3级，晶粒分布均匀，力学性能良好，完全满足汽车用减震器活塞杆用钢对力学性能好、内部质量良好、成本低的要求。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。实施例1本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢为φ20mm规格圆钢，其化学成分组成及质量百分含量见表1。本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用圆钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：采用氧气顶吹转炉，控制转炉终点O：500ppm；出钢前3min开始吹氩，出钢1/4时顺序加入铝粒0.9kg/t钢，合成渣1.2kg/t钢，白灰1.8kg/t钢；双挡渣操作，下渣量1.3kg/t钢；（2）精炼工序：采用LF精炼，LF精炼炉渣料和微调成分一次到位，过程增氮9ppm，LF炉渣碱度3.0，软吹氩气时间12min；（3）连铸工序：结晶器断面为200mm*200mm，结晶器电磁搅拌I=350A、f=3Hz，结晶器液面波动≤5mm，恒拉速度1.10m/min、中包钢水温度1526℃，37℃低过热度全程保护浇注；（4）轧制工序：棒材轧制加热炉预热段温度670℃，均热段温度1100℃，开轧温度为1020℃，加热炉内气氛残氧比控制为3.1%，除磷水压为15MPa。本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用圆钢成品拉伸性能见表2、晶粒度级别见表3，拉伸性能、晶粒度均符合标准要求。实施例2本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢为φ22mm规格圆钢，其化学成分组成及质量百分含量见表1。本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用圆钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：采用氧气顶吹转炉，控制转炉终点O：520ppm；出钢前3min开始吹氩，出钢1/4时顺序加入铝粒1.0kg/t钢，合成渣1.1kg/t钢，白灰1.6kg/t钢；双挡渣操作，下渣量1.2kg/t钢；（2）精炼工序：采用LF精炼，LF精炼炉渣料和微调成分一次到位，过程增氮9ppm，LF炉渣碱度3.2，软吹氩气时间12min；（3）连铸工序：结晶器断面为200mm*200mm，结晶器电磁搅拌I=350A、f=3Hz，结晶器液面波动≤5mm，恒拉速度1.20m/min，中包钢水温度1520℃，28℃低过热度全程保护浇注；（4）轧制工序：棒材轧制加热炉预热段温度672℃，均热段温度1100℃，开轧温度为1018℃，加热炉内气氛残氧比控制为3.1%，除磷水压为15MPa。本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用圆钢成品拉伸性能见表2、晶粒度级别见表3，拉伸性能、晶粒度均符合标准要求。实施例3本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢为φ22mm规格圆钢，其化学成分组成及质量百分含量见表1。本实施例含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用圆钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：采用氧气顶吹转炉，控制转炉终点O：500ppm；出钢前3min开始吹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢，其特征在于，所述汽车用减震器活塞杆用钢的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.42～0.48%、Si：0.17～0.35%、Mn：0.60～0.90%、P≤0.030%、S≤0.030%、Ti：0.015～0.030%、Cr≤0.025%、Ni≤0.030%、Cu≤0.025%、Al≤0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢，其特征在于，所述汽车用减震器活塞杆用钢的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.42～0.48%、Si：0.17～0.35%、Mn：0.60～0.90%、P≤0.030%、S≤0.030%、Ti：0.015～0.030%、Cr≤0.025%、Ni≤0.030%、Cu≤0.025%、Al≤0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢，其特征在于，所述汽车用减震器活塞杆用钢规格为φ20～25mm。3.根据权利要求1所述的一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢，其特征在于，所述汽车用减震器活塞杆用钢奥氏体晶粒度≥8级，奥氏体晶粒度极差≤3级，晶粒分布均匀。4.根据权利要求1所述的一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢，其特征在于，所述汽车用减震器活塞杆用钢：屈服强度≥355MPa、抗拉强度≥600MPa、断后伸长率≥16%、断面收缩率≥40%。5.基于权利要求1-4任意一项所述的一种含Ti微合金化汽车用减震器活塞杆用钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸和轧制工序；所述精炼工序，采用LF精炼处理；所述连铸工序，20-40℃低过热度全程保护浇注；所述轧制工序，加热炉内气氛残氧比控制≤5%。6.根据权利要求5所述的一种含Ti微...

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，袁野，刘志国，徐斌，任刚，任根柱，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13