一种球头销用冷镦钢及其生产方法技术

本发明专利技术提供了一种球头销用冷镦钢及其生产方法，成分：C 0.38％～0.45％、Si 0.15％～0.30％、Mn 0.60％～0.90％、Cr 0.90％～1.20％、Mo 0.15％～0.25％，Ni：0.08％～0.15％，Al：0.025％～0.045％，P≤0.020％，S≤0.010％，余量的Fe和不可避免的杂质。与现有技术下相比，本发明专利技术通过化学成分的合理设计，连铸、铸坯修磨、连轧、加热、控轧控冷的生产工艺，生产出具有铁素体+珠光体为主的金相组织，盘圆酸洗检验表面质量完好，无缺陷，该合金冷镦钢盘圆具有较好的变形能力。钢盘圆具有较好的变形能力。钢盘圆具有较好的变形能力。

【技术实现步骤摘要】
一种球头销用冷镦钢及其生产方法


[0001]本申请属于冷镦钢领域，具体涉及一种汽车球头销用冷镦钢及其生产方法。

技术介绍

[0002]世界范围内的汽车行业、轨道交通、新能源、风电行业、航空航天等多种行业应用领域对紧固件行业具有较大的推动作用，对于紧固件产品也提出了更高的要求,市场竞争仍然激烈,加上各行业对紧固件产品品质要求更加严苛,诸如轻量化、环保、长寿命等方面要求的不断提高,紧固件企业的装备将会继续更新改造。
[0003]其中，汽车行业的汽车零部件球头销，汽车球头销是汽车转向连杆连接转向机构的重要组成部分，在服役过程中主要功能是实现车辆的上下运动和转向动作，承受摩擦、冲击等影响，是车辆运行中保证安全性能的关键零部件，对可靠性有很高的要求。球头销一般采用优质合金钢制造并进行热处理和表面处理以达到表面具有良好的耐磨性，使得心部又具有较高的强度和足够的韧性。
[0004]在实际生产加工过程中，对于冷镦钢的冷镦和冷挤变形程度高达65％～80％，由此可见产品对表面质量及组织性能等均有较高要求。针对球头销产品进行调研，由于铸坯质量直接影响轧制后的盘条表面质量，铸坯表面裂纹、凹坑、划伤等缺陷，在轧制过程中遗传到盘圆表面，形成盘圆表面裂纹、翘皮、结疤等缺陷。
[0005]因此，开发一种无缺陷坯生产制备技术是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种球头销用冷镦钢及其生产方法，加入微量Ni和Al，提高产品的抗疲劳性能和细化晶粒，同时通过工艺设计，实现无缺陷坯轧制技术。
[0007]本专利技术具体技术方案如下：
[0008]本专利技术提供的一种球头销用冷镦钢，包括以下质量百分比成分：C 0.38％～0.45％、Si 0.15％～0.30％、Mn 0.60％～0.90％、Cr 0.90％～1.20％、Mo0.15％～0.25％，Ni：0.08％～0.15％，Al：0.025％～0.045％，P≤0.020％，S≤0.010％，余量的Fe和不可避免的杂质。
[0009]优选的，Ni：0.1％；
[0010]所述球头销用冷镦钢的组织：以铁素体+珠光体为主，少量贝氏体+马氏体；其中，铁素体+珠光体面积占比88
‑
92％，贝氏体+马氏体面积占比8
‑
12％；晶粒度≥8级；
[0011]所述球头销用冷镦钢，热轧态盘条酸洗合格率≥99.5％；洛氏硬度HRC≤25；冷镦变形开裂比例为0％；
[0012]本专利技术提供的一种球头销用冷镦钢的生产方法，包括以下工艺流程：转炉冶炼－LF炉精炼－RH炉真空处理－方坯连铸－铸坯全修磨－探伤－加热－轧制－控冷－精整－检查－入库。
[0013]所述转炉冶炼：转炉底吹可全程吹氩或自动模式，控制出钢成分：C≥0.08％、P≤
0.015％，挡渣出钢；合金及渣料加入顺序：低氮增碳剂、脱氧剂、合金、石灰、化渣剂。其中，合金加入顺序：高碳锰铁、锰硅、高碳铬铁、钼铁、镍铁；出钢时向钢包中加入，确保出钢到精炼工序的成分在以下范围内：C：0.30～0.34％、Si：0.06～0.12％、Mn：0.70～0.75％、P≤0.015％、Cr：0.80～0.90％、Mo:0.13～0.16％、Ni：0.08％～0.15％、Al：0.030％
‑
0.060％；转炉出钢后注意炉后底吹控制，禁止强吹氩气。
[0014]所述LF炉精炼：确保埋弧化渣，避免钢液裸漏吸气增N，吹氩量控制在105
‑
115L/min，加入铝粒、硅碳粉强化渣面脱氧，全程进行扩散脱氧，精炼全程进行扩散脱氧，白渣保持时间≥20min，出站前钢水中[Al]＝0.045％～0.060％，Als/Al≥85％；脱硫率＞80％；出钢时成分满足设计要求：C 0.38％～0.45％、Si 0.15％～0.30％、Mn 0.60％～0.90％、Cr 0.90％～1.20％、Mo 0.15％～0.25％，Ni 0.08％～0.15％、Al 0.025％～0.045％，P≤0.020％，S≤0.010％，以及余量的Fe和不可避免的杂质；
[0015]所述RH炉真空处理：真空度小于74Pa，深真空保持时间10～15min，破空后喂钙线，保证控制钢水Ca/Al在0.07
‑
0.12之间，软吹时间不小于10min，确保钢水中各个系列的非金属夹杂物级别不大于1.0级，N含量不大于45ppm，保证钢水的洁净度。
[0016]所述方坯连铸工序：十机十流连铸180
×
180mm方坯，全程保护浇铸，采用一冷水量为115
‑
125m3/h，二冷水比水量0.6
‑
0.80L/kg、拉速1.6m/min，二冷配水各段配水比为32:35:19:14的铸坯冷却制度；结晶器电搅电流300A、频率4Hz；末端电搅电流150A、频率10Hz。
[0017]所述铸坯修磨：汽车用钢较其他产品质量要求严格，对产品的表面质量要求同样苛刻，因此通过连铸坯表面全修磨，修磨深度为1.5mm
‑
2mm，其主要目的是将铸坯表面存在微裂纹、深振痕、划伤等缺陷去除；
[0018]所述探伤：修磨后对连铸坯进行磁粉探伤，探伤过程存在缺陷的区域，再次进行局部修磨，保证连铸坯表面无缺陷，为轧制提供良好的轧制条件。
[0019]所述加热，加热炉均热段控制在980～1120℃,避免奥氏体晶粒长大及脱碳。
[0020]所述轧制，钢坯轧制前需要对加热炉内形成的一次氧化铁皮去除干净，此钢种采用高压水除磷，水除磷压力20
‑
22MPa；控制开轧温度为1010
±
10℃，精轧入口温度为900～930℃，减定径入口温度890～910℃，吐丝温度850～860℃。
[0021]所述控冷，采用斯太尔摩风冷线冷却方式，风冷线采用延迟缓冷工艺，风机、保温罩全部关闭，确保盘条在珠光体转变温度以上10
‑
20℃时进入保温罩，且盘条在保温罩内的冷却速率按0.2
‑
1.0℃/s控制，以保证铁素体及珠光体转变时间，从而获得铁素体+珠光体为主的热轧态金相组织。
[0022]与现有技术下相比，本申请成分中，加入Ni降低珠光体转变温度，使珠光体变细，提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性；Al主要用来脱氧和细化晶粒。本专利技术通过化学成分的合理设计，连铸、铸坯修磨、连轧、加热、控轧控冷的生产工艺，生产出具有铁素体+珠光体为主的金相组织，盘圆酸洗检验表面质量完好，无缺陷，该合金冷镦钢盘圆具有较好的变形能力。下游紧固件厂采用“两球两抽”的生产工艺对其加工，产品未出现开裂现象，质量满足客户需求。
附图说明
[0023]图1铸坯表面修磨；
[0024]图2修磨后的无缺陷铸坯；
[0025]图3无缺陷铸坯轧制后盘条的酸洗检验；
[0026]图4为珠光体+铁素体为主的金相组织；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球头销用冷镦钢，其特征在于，所述球头销用冷镦钢包括以下质量百分比成分：C 0.38％～0.45％、Si 0.15％～0.30％、Mn 0.60％～0.90％、Cr0.90％～1.20％、Mo 0.15％～0.25％，Ni：0.08％～0.15％，Al：0.025％～0.045％，P≤0.020％，S≤0.010％，余量的Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的球头销用冷镦钢，其特征在于，头销用冷镦钢的组织：以铁素体+珠光体为主。3.一种权利要求1或2所述的球头销用冷镦钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下工艺流程：转炉冶炼－LF炉精炼－RH炉真空处理－方坯连铸－铸坯全修磨－探伤－加热－轧制－控冷－精整－检查－入库。4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼：控制出钢成分：C≥0.08％、P≤0.015％，挡渣出钢；确保出钢到精炼工序的成分在以下范围内：C：0.30～0.34％、Si：0.06～0.12％、Mn：0.70～0.75％、P≤0.015％、Cr：0.80～0.90％、Mo:0.13～0.16％、Ni：0.08％～0.15％、Al：0.030％
‑
0.060％。5.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述LF炉精炼：吹氩量控制在105
‑
115L/min，精炼全程进行扩散脱氧，白渣保持时间≥20min，出站前钢水中[Al]＝0.045％～0.060％，Als/Al≥85％；脱硫率＞80％；出钢时成分满足设计要求：C 0.38％～0.45％、Si 0.15％～0.30％、Mn 0.60％～0.90％、Cr 0.90％～1.20％、Mo 0.15％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆继欢，陈永峰，王东兴，赵满堂，史扬，严军，林作津，
申请(专利权)人：芜湖新兴铸管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：