本发明专利技术属于钢铁加工技术领域，涉及一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M生产工艺。采用50t电炉+LF+VD+中方坯(235mm×265mm)生产轴套用钢SAE4160M，实现了电炉流程生产轴套用钢的突破。保证了钢质纯净度及连浇性。设计窄成分控制保证高碳当量、组织和心部硬度均匀性。成品钢材低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度、脱碳层深度和末端淬透性均满足高端产品要求。
【技术实现步骤摘要】
一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M及其生产工艺
本专利技术属于钢铁加工
，涉及一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M生产工艺。
技术介绍
随着我国汽车行业的迅速发展，汽车零部件用钢需求量也在逐年增加，质量水平也逐年提高。汽车轴套作为汽车零部件间连接体，可以提高产品舒适性、操纵稳定性及噪声控制。由于轴套工作环境的特殊性，不同车型对轴套的刚度性能要求不尽相同，对轴套使用的钢材要求非常严格，钢质耐磨性、疲劳寿命要求非常严格，中、大型汽车轴套要求更加严格。轴套用钢具有金相组织致密、晶粒细、承受载荷大、耐热性好、硬度均匀性好等特点。现开发了具有高淬透性、高耐磨性的中、大型汽车轴套用钢SAE4160M，满足高端产品要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环保型输油管道加工设备，采用50t电炉+LF+VD+中方坯(235mm×265mm)生产轴套用钢SAE4160M，实现了电炉流程生产轴套用钢的突破。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M，C:0.58；Si:0.20；Mn:0.70；P:≤0.08％；S：≤0.005％；Cr:0.50；Mo:0.50；Al:0.035％；Cu:≤0.03；氧含量≤15ppm。进一步地，按重量百分比计，由以下成分组成：C:0.56-0.60；Si:0.15-0.35；Mn:0.65-0.75；P:≤0.08％；S：≤0.007％；Cr:0.45-0.55；Mo:0.45-0.55；Al:0.030-0.04；Cu:≤0.05；氧含量≤15ppm。一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M的制备方法，包括如下工艺流程：高炉铁水→铁水预处理→50t电弧炉冶炼→精炼炉LF→真空脱气VD→中方坯连铸235mm×265mm连铸坯→步进式加热炉加热→高压水除鳞→初轧机轧制→连轧机组→缓冷→精整→探伤→检验→入库。进一步地，所述电弧炉冶炼：电弧炉冶炼钢水步骤采用废钢加铁水作为炉料，按质量百分比计，废钢占37％～42％，铁水占58％～63％；吹氧65min～70min，电极供电10min～15min，激烈沸腾、自动流渣，全熔温度1653℃，氧化温度1656℃，脱碳重量0.60％～0.65％，采取高拉碳操作，出钢时候C为0.30～0.40％，P≤0.010％，出钢温度1650～1660℃，出钢1/4～1/3时加入石灰400Kg渣料。出钢合金化：加入100Kg铝铁预脱氧剂，加入高碳铬铁300Kg、高碳锰铁350Kg进行合金化。进一步地，LF精炼：要求白渣操作，在保证渣流动性的条件下，控制渣碱度(CaO/SiO2)和渣中的氧势；出钢重量49.5t，到LF工位温度1500℃～1505℃，LF精炼时间70min～80min，全分析温度1560℃～1620℃；LF补加合金：高碳锰铁155Kg，高碳铬铁75Kg，喂铝线50m，氧化铝粉80Kg，钼铁380Kg，铝粉20Kg。并对钢水时时检测，进行微调合金，保证钢水成分达到标准要求。进一步地，真空脱气VD：到站温度1665～1675℃，在较高的真空度下真空脱气，以保证脱气效果和促进夹杂物上浮，100Pa真空度下保持15min以上，静吹氩20min，破真空温度1600℃，成分调整至满足内控要求后进行钙处理，使钢中的夹杂物进一步上浮进入渣中，提高了钢水纯净度。进一步地，连铸：到台温度1560℃，大包钢水量49.5t，浇注量49t，浇铸235×265中方坯，浇注时间35min，单支坯长8100mm，中包温度保持1510℃～1520℃，开浇时拉速0.75m/min，浇注8min钟后拉速提高到0.8m/min。结晶器设备水压力0.48Mpa，空气压力0.57Mpa，二冷比水量0.58L/kg；钢包采用大包覆盖剂、中间包覆盖剂、高碱度中包渣，中间包内氩气保护浇铸；中包定H含量1.8，结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌电流强度及二冷水量调整最佳，以提高等轴晶比率。进一步地，加热工艺：采用三段式加热制度，由预热段、加热段、均热段组成。进一步地，所述预热段＜750℃，加热2段1080～1060℃，加热1段1230～1220℃，均热段1220～1200℃，出炉(钢坯)1180-1200℃，总加热时间≥210分钟。进一步地，采用低温控制轧制，开轧温度控轧在1100～1150℃，降低终轧温度，控制终轧温度不大于900℃，防止晶粒长大。本专利技术的有益效果：本专利技术采用50t电炉+LF+VD+中方坯(235mm×265mm)流程生产中、大型轴套用钢SAE4160M，保证了钢质纯净度及连浇性。设计窄成分控制保证高碳当量、组织和心部硬度均匀性。成品钢材低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度、脱碳层深度和末端淬透性均满足高端产品要求。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术的电炉生产工艺流程示意图。具体实施方式化学成分作用碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低硅(Si)：能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。锰(Mn)：能提高钢的强度和硬度及耐磨性。铬(Cr)：能增加钢的机械性能和耐磨性，可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力，增加钢的耐蚀性和耐热性等。钼(Mo)：可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性，同时又能使钢在高温下具有足够的强度，能改善钢的冷脆性和耐磨性等。磷(P)：使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性；但可改善钢的切削性能。硫(S)：引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。(1)确保外径部位表面硬度为保证轴套外径表面硬度，要求洛氏硬度在60HRC～61HRC范围内，并要求钢材组织为100％马氏体组织，因此设定碳的目标值为：0.56％～0.60％。(2)确保硬化深度由于化学成分Cr可以减少回火脆性；Mo与Cr并用提高淬透性，为保证渗碳深度达到5mm～6mm，因此SAE4160M化学成分设计为C：0.57％，Mn：0.65％，Cr：0.50％，Mo：0.45％，fC＝0.115+0.268(％C)-0.038(％C)2fMn＝1.000+3.333(％Mn)fCr＝1.000+2.160(％Cr)fMo＝1.000+3.000(％Mo)DI＝fC*fMn*fCr*fMo＝3.96新设计的成分提高DI值，从而大幅改善了淬透性。(3)确保钢质耐磨性为确保钢质纯净度设计P：≤0.010％，S：≤0.005％。氧含量≤15ppm。本钢中、大型汽车轴套用钢SAE4160M电炉生产化学成分设计：w％中、大型汽车轴套用钢SAE4160M电炉生产工艺流程设计高炉铁水→铁水预处理→50t电炉冶炼→精炼炉LF→真空脱气V本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M，其特征在于，按重量百分比计，由以下成分组成：C:0.58；Si:0.20；Mn:0.70；P:≤0.08％；S：≤0.005％；Cr:0.50；Mo:0.50；Al:0.035％；Cu:≤0.03；氧含量≤15ppm。/n
【技术特征摘要】
1.一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M，其特征在于，按重量百分比计，由以下成分组成：C:0.58；Si:0.20；Mn:0.70；P:≤0.08％；S：≤0.005％；Cr:0.50；Mo:0.50；Al:0.035％；Cu:≤0.03；氧含量≤15ppm。
2.根据权利要求1所述的一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M，其特征在于，按重量百分比计，由以下成分组成：C:0.56-0.60；Si:0.15-0.35；Mn:0.65-0.75；P:≤0.08％；S：≤0.007％；Cr:0.45-0.55；Mo:0.45-0.55；Al:0.030-0.04；Cu:≤0.05；氧含量≤15ppm。
3.一种如权利要求1-2任意一项中、大型汽车轴套用钢SAE4160M的制备方法，其特征在于，包括如下工艺流程：高炉铁水→铁水预处理→50t电弧炉冶炼→精炼炉LF→真空脱气VD→中方坯连铸235mm×265mm连铸坯→步进式加热炉加热→高压水除鳞→初轧机轧制→连轧机组→缓冷→精整→探伤→检验→入库。
4.根据权利要求3所述的一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M的制备方法，其特征在于，所述电弧炉冶炼：电弧炉冶炼钢水步骤采用废钢加铁水作为炉料，按质量百分比计，废钢占37％～42％，铁水占58％～63％；吹氧65min～70min，电极供电10min～15min，激烈沸腾、自动流渣，全熔温度1653℃，氧化温度1656℃，脱碳重量0.60％～0.65％，采取高拉碳操作，出钢时候C为0.30～0.40％，P≤0.010％，出钢温度1650～1660℃，出钢1/4～1/3时加入石灰400Kg渣料。出钢合金化：加入100Kg铝铁预脱氧剂，加入高碳铬铁300Kg、高碳锰铁350Kg进行合金化。
5.根据权利要求3所述的一种中、大型汽车轴套用钢SAE4160M的制备方法，其特征在于，LF精炼：要求白渣操作，在保证渣流动性的条件下，控制渣碱度(CaO/SiO2)和渣中的氧势；出钢重量49.5t，到LF工位温度1500℃～1505℃，LF精炼时间70min～80mi...
【专利技术属性】
技术研发人员：张群，阚开，齐峰，王德勇，孙忠斌，张涛，赵建成，
申请(专利权)人：本钢板材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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