【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，具体涉及一种非调质钢及其制造方法。
技术介绍
1、轮毂法兰是连接传动轴与轮辐的关键部件，是汽车的重要受力部件，它的质量直接影响汽车的可靠性和行驶的安全性，同时其结构属薄壁盘类零件，加工质量要求较高，需要具有好的加工性能(塑性、切削性)。
2、目前，轮毂法兰产品通常使用如45#、55#(c56e2/s55c)、40mnbh2等的调质钢材料制造，在钢材的调质处理过程中，加热要消耗大量的能源，存在调质废品、工件加工精度难以控制及制造周期长等问题；在“双碳”的大背景下，在倡导环保和精益制造的今天，非调质钢的研发和推广日益受到重视，非调质钢也是同时满足高性能和低成本要求的环境友好型钢材。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现状提供一种高端乘用车轮毂法兰用非调质钢，该钢材具有好的强塑性能和疲劳寿命，且具有良好的切削加工性。
2、本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种高端乘用车轮毂法兰牵用非调质钢，钢材的化学成分质量百分比为c：0.32～0.41％，si：0.20～0.80％，mn：1.20～1.70％，p：≤0.015％，s：0.045～0.065％，cr：≤0.30％，al：0.010～0.030％，ti：≤0.035％，v：0.08～0.20％，n：0.008～0.020％，o≤0.0012％，余量为fe及不可避免的杂质元素。
3、优选地，钢材的化学成分质量百分比为c：0.37～0.39％，si：0.58
4、本申请钢材的金相组织为铁素体+珠光体，力学性能满足：抗拉强度≥900mpa，屈服强度≥610mpa，延伸率≥14％，断面收缩率≥42％。成分中o≤0.0012％，具有好的疲劳寿命，添加一定量的硫元素使具有良好的切削加工性。
5、本专利技术乘用车牵引臂用非调质钢材的化学成分设计是这样确定的：
6、c是钢中最基本、最有效的强化元素，且使用成本最经济，但考虑到要兼顾钢材塑延性能，确定c：0.32～0.41％，优选c：0.37～0.39％。
7、si在炼钢过程中可作为脱氧剂和还原剂，同时si在钢中有很强的固溶强化作用，能够显著地提高钢弹性极限、屈服强度和抗拉强度，尤其是屈服强度，但过高的si会使钢的脱碳倾向增大，确定si：0.20～0.80％，优选0.58～0.65％。
8、mn是钢中脱氧和脱硫的有效元素，提高钢的强度和硬度，显著提高钢的淬透性，并改善钢材热加工性能能；同时，mn是钢中与s结合力最强的元素，形成的mns化合物有助于改善钢材切削性能、也减少和抑制有害的fes生成，确定mn：1.20～1.70％％，优选mn：1.48～1.55％％。
9、p是钢中的有害杂质，是低熔点、易偏析元素，需要控制其在钢中的含量，确定p：≤0.015％，优选p：≤0.010％。
10、s通常也是钢中的有害杂质，但达到一定含量后能显著提高钢材的切削性能，对本专利技术钢材制造的轮毂法兰产品加工是非常有益的，因此人为添加s元素，确定s：0.045～0.065％，优选s：0.045～0.055％。
11、cr能有效提高钢的淬透性以获得所需的强度，可减小钢材的过热和降低钢材加热过程中表面脱碳倾向，但含量高时易形成大尺寸的碳的化合物，确定：cr：≤0.30％，优选cr：0.16～0.20％。
12、al是有效的脱氧剂，形成的aln能够细化晶粒，含量低时作用不明显、含量高时易形成粗大的夹杂物而恶化钢的性能，确定al：0.010～0.030％，优选al：0.010～0.020％。
13、ti与n结合力强，形成的tin颗粒可钉扎晶界，抑制产品锻造时晶粒的长大，但要避免大尺寸tin夹杂物的危害，确定ti：≤0.035％，优选ti:0.015～0.025％。
14、v在钢中具有较高的溶解度，是非调质钢最常用也是最有效的强化元索之一，通过形成v(c，n)化合物在晶界沉淀析出来影响钢的组织和性能，从而起到提高钢的强度和韧性，尤其是细化铁索体晶粒，确定v：0.08～0.20％，优选v：0.13～0.15％。
15、n是非调质钢中常存元素，主要是加强沉淀强化效果及细化晶粒，提高钢中的n的含量，使碳氮化物的析出范围扩大，提高了微合金化元素的有效作用，以较少的微合金化元素含量就能获得同等的力学性能，确定n：0.008～0.020％，优选n:0.012～0.016％。
16、大量数据证明钢中氧含量的降低能显著提高产品的疲劳寿命，本申请确定o：≤0.0012％，优选o:≤0.0010％。
17、本专利技术的另一目的是提供上述非调质圆钢的制造方法，步骤包括(1)冶炼→(2)连铸→(3)加热→(4)轧制→(5)冷却。具体包括如下步骤
18、步骤一、冶炼
19、使用废钢和铁水作为原材料，原材料中铁水的比例在50％左右，并配入硫铁矿、以尽量减少后期硫铁合金和硫铁线的加入量，降低生产成本；电炉初炼后的钢水进行炉外精炼，再经脱气处理，各化学元素质量百分比严格按照标准要求控制执行；
20、步骤二、连铸
21、优选使用300mm×300mm方形连铸机浇铸，控制浇铸过热度控制在20～40℃、保证钢水的可浇铸性，采用结晶器电磁搅拌及末端电磁搅拌，以改善铸坯表面和内部质量；
22、步骤三、加热
23、使用步进式加热炉加热铸坯，预热段温度控制在680～850℃，加热段温度控制在1000～1060℃，均热段温度控制在1140～1200℃，总加热时间270min及以上，其中预热段时间需≥90min，以保证铸坯缓慢升温和充分均匀受热；
24、步骤四、轧制
25、铸坯出加热炉后，使用高压水除鳞，开轧温度为980～1020℃，然后采用6架初轧机+6架中轧机+6架精轧机进行轧制，控制终轧温度在920～950℃；轧制成规格φ65mm的圆钢；
26、步骤五、冷却
27、轧制结束后上冷床，控制步进速度，保证下冷床温度≤500℃。
28、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
29、本申请的非调质钢具有较好的强塑性、切削加工性，钢材中o≤0.0012％，具有好的疲劳寿命。
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1.一种高端乘用车轮毂法兰用非调质钢，其特征在于：该钢材的化学成分质量百分比为C：0.32～0.41％，Si：0.20～0.80％，Mn：1.20～1.70％，P：≤0.015％，S：0.045～0.065％，Cr：≤0.30％，Al：0.010～0.030％，Ti：≤0.035％，V：0.08～0.20％，N：0.008～0.020％，O≤0.0012％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的高端乘用车轮毂法兰用非调质钢，其特征在于：钢材的化学成分质量百分比为C：0.37～0.39％，Si：0.58～0.65％，Mn：1.48～1.55％，P：≤0.010％，S：0.045～0.055％，Cr：0.16～0.20％，Al：0.010～0.020％，Ti：0.015～0.025％，V：0.13～0.15％，N：0.012～0.016％，O≤0.0010％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求1所述的高端乘用车轮毂法兰用非调质钢，其特征在于：钢材的金相组织为铁素体+珠光体，力学性能满足：抗拉强度≥900MPa，屈服强度≥61
4.一种制造权利要求1所述的高端乘用车轮毂法兰用非调质钢，其特征在于：包括，
5.根据权利要求4所述的高端乘用车轮毂法兰用非调质钢的制造方法，其特征在于：步骤二中，使用300mm×300mm方形连铸机浇铸，控制浇铸过热度控制在20～40℃，连铸过程采用结晶器电磁搅拌及末端电磁搅拌。
6.根据权利要求4所述的高端乘用车轮毂法兰用非调质钢的制造方法，其特征在于：步骤四中，轧制成规格为φ65mm以上的圆钢。
...【技术特征摘要】
1.一种高端乘用车轮毂法兰用非调质钢，其特征在于：该钢材的化学成分质量百分比为c：0.32～0.41％，si：0.20～0.80％，mn：1.20～1.70％，p：≤0.015％，s：0.045～0.065％，cr：≤0.30％，al：0.010～0.030％，ti：≤0.035％，v：0.08～0.20％，n：0.008～0.020％，o≤0.0012％，余量为fe及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的高端乘用车轮毂法兰用非调质钢，其特征在于：钢材的化学成分质量百分比为c：0.37～0.39％，si：0.58～0.65％，mn：1.48～1.55％，p：≤0.010％，s：0.045～0.055％，cr：0.16～0.20％，al：0.010～0.020％，ti：0.015～0.025％，v：0.13～0.1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘乐东，白云，吴小林，李富，王年通，李辉，顾林峰，
申请(专利权)人：江阴兴澄特种钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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