一种重型汽车用高强度骑马螺栓及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种重型汽车用高强度骑马螺栓及其制作方法，所述骑马螺栓的化学成分为C、Si、Mn、P、S、Cr、V、Nb、Al、Ni、Cu、Mo、O、N、H和Fe及不可避免的杂质。制作方法步骤：铁水冶炼浇注成连铸方坯、连铸方坯轧制成非调质钢圆钢、圆钢精整处理、热轧圆钢冷加工成骑马螺栓。本发明专利技术取消了传统40Cr钢的调质处理，能耗大大降低、加工效率和尺寸精度显著提高，强度等级更是达到11.9级，同时生产成本较40Cr钢调质降低10％，经济和社会效益显著。经济和社会效益显著。

A high-strength riding bolt for heavy truck and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种重型汽车用高强度骑马螺栓及其制作方法


[0001]本专利技术涉及一种重型汽车用高强度骑马螺栓及其制作方法，属于汽车制造领域。

技术介绍

[0002]骑马螺栓由于其固定物件的方式像人骑在马上一样而得名，其两头有螺纹可与螺帽结合，主要用于固定管状物如水管或片状物如汽车的板簧。其形状为U形，故又称为U型螺栓。高强度骑马螺栓主要应用于中、重型载货车，用来连接前轴与前悬架板簧或者后桥与后悬架板簧，起到稳定汽车底盘与车架的作用。近年来，随着汽车轻量化的要求逐渐增加，高强度少片钢板弹簧的使用量越来越大，对其疲劳寿命的要求也逐年增加，然而，骑马螺栓作为板簧与桥的连接件，直接与板簧表面接触，表面质量、强度等级、尺寸精度等的要求也越来越高。同时，汽车零部件制造厂的环保压力骤增，可取消调质处理的绿色环保型非调质钢的开发，瞬间便成为了研究的热点和难点。通常10.9或者11.9级骑马螺栓采用合金结构圆钢40Cr进行调质处理生产，但是调质处理会使螺栓产生变形甚至开裂，尤其对于螺纹的位置，在淬火之前就已经加工完成，热处理之后其尺寸精度便会大大降低，并且调质处理还需要消耗大量的能源，这与越来越严格的环保要求、能源压力是相违背的。开发一种高尺寸精度、高强度级别的绿色环保型非调质钢骑马螺栓及其制作方法，全面替代40Cr钢调质处理生产，势在必行。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种重型汽车用高强度骑马螺栓及其制作方法，提高骑马螺栓的加工效率和尺寸精度。
[0004]为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种重型汽车用高强度骑马螺栓，其化学成分的质量百分比为：C：0.36
‑
0.46％、Si：0.25
‑
0.45％、Mn：1.40
‑
1.70％、P：0.005
‑
0.020％、S：0.001
‑
0.010％、Cr：0.15
‑
0.30％、V：0.04
‑
0.08％、Nb：0.020
‑
0.040％、Al：0.015
‑
0.035％、Ni：0.005
‑
0.10％、Cu：0.005
‑
0.10％、Mo：0.005
‑
0.05％、O：0.0005
‑
0.0015％、N：0.008
‑
0.016％、H：0.00005
‑
0.0002％，余量为Fe及不可避免的杂质；制作方法步骤如下：
[0005]步骤S1，将铁水冶炼浇注成满足所述化学成分含量的连铸方坯：高炉铁水
→
KR脱硫处理
→
转炉吹炼
→
LF炉精炼
→
RH真空处理
→
浇注连铸方坯；
[0006]步骤S2，将连铸方坯轧制成非调质钢圆钢：连铸方坯
→
加热炉加热
→
高压水除鳞
→
轧制
→
冷床冷却
→
切分定尺
→
圆钢；
[0007]步骤S3，圆钢精整处理：矫直
→
倒棱
→
漏磁+超声波探伤
→
缺陷处理
→
合格圆钢，将质量不合格圆钢通过缺陷处理或者报废，形成合格圆钢；
[0008]步骤S4，将热轧圆钢冷加工制作骑马螺栓：圆钢
→
抛丸
→
冷拉
→
校直
→
断料
→
倒角
→
滚丝
→
(拍扁)
→
压型
→
涂覆
→
包装
→
骑马螺栓。
[0009]进一步地，所述骑马螺栓的化学成分的质量百分比为：C：0.41％、Si：0.36％、Mn：1.58％、P：0.010％、S：0.006％、Cr：0.19％、V：0.062％、Nb：0.031％、Al：0.025％、Ni：
0.017％、Cu：0.013％、Mo：0.017％、O：0.0008％、N：0.0131％、H：0.00011％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0010]进一步地，所述骑马螺栓的化学成分的质量百分比为：C：0.40％、Si：0.38％、Mn：1.61％、P：0.009％、S：0.003％、Cr：0.18％、V：0.059％、Nb：0.035％、Al：0.026％、Ni：0.021％、Cu：0.012％、Mo：0.019％、O：0.0010％、N：0.0122％、H：0.00008％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0011]进一步地，所述步骤S1中，(1)铁水经过KR脱硫处理之后，S含量≤0.010％，温度≥1300℃；(2)转炉吹炼之后，钢水C含量≥0.10％，钢水温度≥1600℃；(3)RH真空处理之后，N含量0.008
‑
0.014％，H≤0.00015％；(4)浇注连铸方坯时，连铸坯断面为250mm
×
250mm，过热度≤30℃，二冷比水量为0.15
‑
0.25L/Kg，结晶器电磁搅拌参数为：电流200
‑
350A，频率2
‑
4Hz，末端电磁搅拌参数为：电流300
‑
400A，频率5
‑
7Hz，连铸轻压下总量为8
‑
15mm，压下区间为2
‑
7#辊；优选为3
‑
6#辊。
[0012]进一步地，所述步骤S2中，(1)热轧圆钢的直径为Φ15
‑
Φ35mm，优选为Φ18
‑
Φ30mm；(2)连铸方坯在加热炉加热时，高温段温度1160
‑
1220℃，时间≥150min；(3)在冷床冷却时，保温罩全盖；(4)圆钢金相组织为铁素体和珠光体，不允许出现贝氏体和马氏体。
[0013]进一步地，所述步骤S3中，漏磁探伤的标准为表面厚度≤0.20mm，超声波探伤的标准为≤4级。
[0014]进一步地，所述步骤S4中，进行冷拉时，拉拔量即直径减小值为1
‑
4mm；优选拉拔量为1.2
‑
3.5mm。
[0015]有益效果：本专利技术制作的非调质钢骑马螺栓，取消了传统40Cr钢的调质处理，能耗大大降低、加工效率和尺寸精度显著提高，强度等级更是达到11.9级，同时生产成本较40Cr钢调质降低10％，经济和社会效益显著。
具体实施方式
[0016]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0017]在以下的实施方式中，很多细节的描述是为了使得本申请能被更好的理解；本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重型汽车用高强度骑马螺栓，其特征在于：所述骑马螺栓的化学成分的质量百分比为：C：0.36
‑
0.46％、Si：0.25
‑
0.45％、Mn：1.40
‑
1.70％、P：0.005
‑
0.020％、S：0.001
‑
0.010％、Cr：0.15
‑
0.30％、V：0.04
‑
0.08％、Nb：0.020
‑
0.040％、Al：0.015
‑
0.035％、Ni：0.005
‑
0.10％、Cu：0.005
‑
0.10％、Mo：0.005
‑
0.05％、O：0.0005
‑
0.0015％、N：0.008
‑
0.016％、H：0.00005
‑
0.0002％，余量为Fe及不可避免的杂质；其制作方法步骤如下：步骤S1，将铁水冶炼浇注成满足所述化学成分含量的连铸方坯：高炉铁水
→
KR脱硫处理
→
转炉吹炼
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LF炉精炼
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RH真空处理
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浇注连铸方坯；步骤S2，将连铸方坯轧制成非调质钢圆钢：连铸方坯
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加热炉加热
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高压水除鳞
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轧制
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冷床冷却
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切分定尺
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圆钢；步骤S3，圆钢精整处理：矫直
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倒棱
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漏磁+超声波探伤
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缺陷处理
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合格圆钢，将质量不合格圆钢通过缺陷处理或者报废，形成合格圆钢；步骤S4，将热轧圆钢冷加工制作骑马螺栓：圆钢
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抛丸
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冷拉
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校直
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断料
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倒角
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滚丝
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(拍扁)
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压型
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涂覆
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包装
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骑马螺栓。2.根据权利要求1所述的重型汽车用高强度骑马螺栓，其特征在于：所述骑马螺栓的化学成分的质量百分比为：C：0.41％、Si：0.36％、Mn：1.58％、P：0.010％、S：0.006％、Cr：0.19％、V：0.062％、Nb：0.031％、Al：0.025％、Ni：0.017％、Cu：0.013％、Mo：0.017％、O：0.0008％、N：0.0131％、H：0.00011％，余量为Fe及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的重型汽车用高强度骑马螺栓，其特征在于：所述骑马螺栓的化学成分的质量百分比为：C：0.40％、Si：0.38％、Mn：1.61％、P：0.009％、S：0.003％、Cr：0.18％、V：0.059％、Nb：0.035％、Al：0.026％、Ni：0.021％、Cu：0.012％、Mo：0.019％、O：0.0010％、N：0.0122％、H：0.00008％，余量为Fe及不可避免的杂质。4.一种重型汽车用高强度骑马螺栓的制作方法，其特征在于，步骤如下：步骤S1：将铁水冶炼浇注成满足所述化学成分含量的连铸方坯，通过5个工...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖超，刘安辉，季伟，代瑞环，纪同圣，陈冠方，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：