一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线及其制备方法技术

本发明专利技术一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线及其制备方法，精线化学成分及其重量百分含量为：C 0.15～0.25%，Si≤0.10%，Mn 0.60～1.00%，Ti 0.020～0.070%，B 0.0005

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢铁线材生产
，尤其涉及一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线及其制备方法。

技术介绍

[0002]某系列汽车底盘用套筒的成型由于变形量大，结构复杂，精度要求高，开发初期，一直采用普通机加工方式（主要包含车床加工）进行，费时费料。近年来，随着汽车行业的快速发展，该款产品需求量急剧增加，继续采用普通机加工方法已不能满足快速增长的现实要求，亟需开发高效省料的加工方案。
[0003]冷镦成型是精密塑性成形技术中的一个重要方法，可以获得优质、高效、高精度、轻量化、低成本的零件，完全满足上述需求。
[0004]该系列深冲套筒尺寸精度高，故要求冷镦后不进行热处理；同时，套筒成品的内螺纹要达到10.9级的高强度，故要求冷镦用钢具有一定的强度和加工硬化作用，以便经过冷镦成型后内螺纹达到10.9级高强度要求；冷镦变形量大，故要求冷镦用钢具有良好的成型性能。
[0005]该系列深冲套筒中的一款产品生产参数如下：使用长度119mm
×
直径27.5mm的实心钢丝冷镦制造长度185mm
×
空心部分直径28mm的深冲套筒，空心套筒部分的断面收缩率达到了41%，变形量极大，要求材料具有良好的成型性能。冷镦时，套筒和模具表面的温度为120℃（最高达150℃），要求材料与模具间的摩擦热量尽可能降低。
[0006]公布号为CN 110438312 A的专利公开了《一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法》，其所述方法生产得到的冷轧深冲钢，特征在于，所述冷轧深冲钢包含以下重量百分数的组分： C≤0.003%，Si≤0.02%，Mn≤0.30%，P≤0.015%，S≤0.005%，Alt≥0.020%，Ti (Nb )≤0.1%，N≤0.004%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；屈服强度为125MPa～145MPa，抗拉强度为265MPa～285MPa。但是，C、Si和Mn元素含量普遍偏低，在不经热处理、仅依靠加工硬化作用下，无法满足带有内螺纹的10.9级深冲套筒用钢的强度要求。
[0007]公布号为CN 110484697 A的专利公开了《一种含铌铬的微碳高强深冲钢及其制备方法》，以质量百分含量计，包括如下组分：C 0.01~0.03％，Si 0.1~0.5％，Mn 1.5~2.0％，P 0.01~0.06％，S≤0.015％，Cr 0.1~0.5％，Nb 0.01~0.05％，N＜0.01％和余量的Fe及不可避免的杂质。该专利技术所述汽车用钢为板材，主要用于生产汽车外覆件，具有良好的深冲性能，但其Mn含量过高，加上Nb与N析出强化的综合作用，致使其应变硬化指数n高达0.22，加工硬化作用过于强烈，不利于冷镦生产大变形量且形状复杂的高强度零件，如带有内螺纹的10.9级深冲套筒。
[0008]公布号为CN 108914012 A公开了《涡轮增压器套筒钢》，其特征在于成分按重量百分比为C 0.4
‑
0.8%，Si 2.5
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3.5%，S 0.3
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0.8%，P≤0.045%，Mn 0.8
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1.5%，Ni 18
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21%，Nb 1.0
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2.5%，Cr 23
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26%，W 2
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4%，Mo 1.0
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2.5%，V 0.2
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0.6%，N 0.1
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0.5%，Cu≤0.5%，Co≤1.0%，Fe余量；该专利技术所述汽车用钢为铸造用钢，具有极佳的1000℃高温低膨胀系数，硬度
及耐磨性超过同类材质，但其C、Si含量偏高，不利于冷镦生产大变形量零件，如带有内螺纹的10.9级深冲套筒。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是提供一种φ7.5
‑
37.5mm的深冲套筒用精线，适合采用冷镦工艺制造大变形量的带有内螺纹的10.9级深冲套筒。
[0010]精线指成品盘条经过退火、酸洗磷化、拉拔后得到的精制线材。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：1.一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线，其特征在于，所述精线化学成分及其重量百分含量为：C 0.15～0.25%，Si ≤0.10%，Mn 0.60～1.00%，Ti 0.020～0.070%，B 0.0005
‑
0.0035%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
[0012]各元素的作用及配比依据如下：碳是确保该钢种具有必要强度的必需元素，需要添加0.15%以上的C元素，同时为了获得较高的冷加工成型能力，以便生产变形量极大的深冲套筒，需要控制碳含量的上限，因此C的成分区间设为 0.15
‑
0.25%。
[0013]硅可起到固溶强化效果，但硅元素含量过高不利于冷镦成型，因此不宜加入过高含量Si元素，其成分范围设为≤0.10%。
[0014]锰具有较强的固溶强化效果，可以提高钢的强度和韧性，但当锰含量过高时，会加剧钢的偏析，使盘条的铁素体
‑
珠光体带状加重，恶化韧性，不利于钢的冷镦变形，因此锰含量设为0.60～1.00%。
[0015]硼：由于冷镦生产深冲套筒时变形量极大，如果材料表面有氧化铁皮残留，将对冷镦模具造成伤害影响其使用寿命和冷镦效果，而且冷成型产品将因表面不合格而报废，故该产品对氧化铁皮的去除能力有严格要求。添加B元素后的该钢种的氧化铁皮疏松，酸洗后易于脱落、便于清理，能够满足这样严格要求。同时，使用该钢种制作的深冲套筒内螺纹强度达到10.9级，因此耐延迟断裂是必须考虑且需要避免的一个不良现象。B是富集于晶界位置，从而有助于提高晶界强度，延迟断裂主要是在奥氏体晶界产生，因而强化该晶界对于提高耐延迟断裂特性有很大帮助。因此钢中添加0.0005%以上的B元素，但添加B元素过多会形成硼脆等不良现象降低其成型性能，因此B元素的成分区间设为 0.0005
‑
0.0035%。
[0016]钛：钢中的B元素极易与N元素结合成为BN而丧失B的有益作用。为了防止形成BN，需要添加0.020%以上的Ti，使N优先与Ti结合为TiN从而固定住N元素确保B有益作用的发挥。但是大量添加Ti会增加钢中含Ti夹杂物数量和疲劳裂纹源点，导致深冲套筒的强度和疲劳性能下降，因此Ti的成分区间设计为0.020～0.070%。
[0017]一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线的制备方法，包括盘条轧制、控制冷却、退火、酸洗磷化、拉拔工序，其特征在于，所述酸洗磷化工序，磷化温度为95
±
5℃，磷化时间为8－12min。
[0018]冷镦时，套筒和模具接触面的温度为120℃（最高达150℃），要求材料与模具间的摩擦热量尽可能降低。而想降低这种摩擦热量的最佳方法就是改善两者之间接触部分的摩擦，即提高接触部分的润滑程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线，其特征在于，所述精线化学成分及其重量百分含量为：C 0.15～0.25%，Si ≤0.10%，Mn 0.60～1.00%， Ti 0.020～0.070%，B 0.0005
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0.0035%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线的制备方法，包括盘条轧制、控制冷却、退火、酸洗磷化、拉拔工序，其特征在于，所述酸洗磷化工序，磷化温度为95
±
5℃，磷化时间为8－12min。3.根据权利要求2所述的一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线的制备方法，其特征在于，所述盘条轧制工序，进精轧温度840～890℃，吐丝温度830～880℃。4.根据权利要求2所述的一种具有良好成型性能的深冲套筒用精线的制备方法，其特征在于，所述退火工序，首先在74...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，田新中，董庆，孔令波，阮士朋，王利军，王宁涛，王冬晨，李永超，木永卫，温娜娜，秦树超，
申请(专利权)人：邢台钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：