【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金钢领域，尤其涉及一种大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺。
技术介绍
1、汽车转向节是汽车底盘上的一个重要保安部件，不仅承担着转向和承载的任务，而且承担着来自地面的冲击和车轮侧滑转向制动等产生的载荷，因此要求用于制造转向节的钢材不仅要求具有高的强度水平，同时还要求具有高的冲击韧性，即要求具有优异的强韧性配合。目前商用车转向节多采用40cr、42crmo、40mnb等中碳合金结构钢，经锻造后进行调质处理(淬火+高温回火)后使用。锻件的调质处理工序不仅耗能耗时，而且如果调质处理不当，还会出现锻件变形、开裂等问题，这些均使得锻件的制造成本增加，还增加了环境污染。因此，采用可省略调质处理的具有良好强韧性配合的贝氏体型非调质钢来制造汽车转向节等保安部件是一个重要发展趋势。
2、贝氏体型非调质钢锻件通过锻造后控制冷却速度而获得以贝氏体为主的组织。通常多采用锻后先快冷后缓冷的分段冷却方式，以避免在高温段冷却过程中产生过多的软相先共析铁素体，而在贝氏体生成的较低温度下缓冷以获得尽可能多的贝氏体组织。如申请号为202010152284.1专利技术专利《一种v微合金化高强韧性贝氏体非调质钢及其控锻控冷工艺和生产工艺》中，采用锻后先自然空冷到800℃后开始强风冷却，随后当零件表面温度冷却到400℃时堆垛或进入缓冷坑进行缓冷。申请号为202211328174.1的专利技术专利《调控前轴用低碳贝氏体型非调质钢显微组织的控锻控冷工艺》同样采用先快冷后缓冷的分段冷却方式进行控冷。此外，为简化工艺，申请号为20221
3、上述锻后冷却策略尽管可获得贝氏体为主的组织，适用于锻件截面尺寸变化较小的零件，而对于截面尺寸变化大的大型锻件如重型商用车用转向节，则无法保证锻件各个部位获得较为一致的组织性能，从而为其安全服役留下隐患。因此，需要针对性开发大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术的不足与缺陷，本专利技术提供一种大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，对现有非调质钢锻件控制冷却线进行适当调整以满足差异化控制冷却的要求，大幅度提高锻件的合格率和性能水平。
2、技术方案：本专利技术的大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：采用φ130mm棒材→中频感应加热→控制锻造→控制冷却的工艺，制造大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢，该非调质钢包括下述质量百分比的各组分：c:0.18％～0.23％；si:0.50％～0.90％；mn:1.90％～2.90％；p:≤0.015％；s:0.020％～0.060％；cr:0.10％～0.30％；v:0.030％～0.080％；ti:0.015％～0.035％；b:0.0008％～0.0030％；al:0.015％～0.035％；n:0.004％～0.007％；其余为铁及不可避免的杂质。
3、具体包括下述步骤：
4、1)φ130mm棒材：准备直径130mm的贝氏体型非调质钢棒材；
5、2)中频感应加热：对非调质钢棒材进行中频感应加热，加热温度为1150℃～1200℃，保温时间为1.5min～3.0min；
6、3)控制锻造：初锻温度为1100℃～1150℃，终锻温度为850℃～900℃，锻造结束后在冷却线上进行控制冷却；
7、4)控制冷却：采用差异化快冷后整体缓冷的分段冷却方式进行控冷，即转向节锻件锻后差异化快速冷却到400℃～450℃，然后整体缓慢冷却至室温。
8、其中，所述的步骤4)中快速冷却时转向节锻件端部段，即细段的冷却速度为2℃/s～3℃/s。
9、其中，所述的步骤4)中快速冷却时转向节根部，即粗段的冷却速度为4℃/s～6℃/s，锻件整体缓冷时的冷却速度为0.2℃/s～0.6℃/s。
10、其中，该非调质钢的抗拉强度为1070mpa～1120mpa，屈服强度为800mpa～850mpa，室温夏比u型冲击功为63j～75j。
11、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：本专利技术对现有非调质钢锻件控制冷却线进行适当调整以满足差异化控制冷却的要求，大幅度提高锻件的合格率和性能水平，具有显著的经济效益。
12、转向节用高强韧贝氏体型非调质钢不同部位的微观组织均为粒状贝氏体+少量下贝氏体组织，抗拉强度为1070mpa～1120mpa，屈服强度为800mpa～850mpa，室温夏比u型冲击功为63j～75j；呈现出优异的强韧性配合和良好的组织性能均匀性。解决贝氏体型非调质钢制造的变截面转向节等锻件的组织性能均匀性调控的难题，有利于具有良好强韧性配合的贝氏体型非调质钢的应用推广。
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1.大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：采用Φ130mm棒材→中频感应加热→控制锻造→控制冷却的工艺，制造大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢，该非调质钢包括下述质量百分比的各组分：C:0.18％～0.23％；Si:0.50％～0.90％；Mn:1.90％～2.90％；P:≤0.015％；S:0.020％～0.060％；Cr:0.10％～0.30％；V:0.030％～0.080％；Ti:0.015％～0.035％；B:0.0008％～0.0030％；Al:0.015％～0.035％；N:0.004％～0.007％；其余为铁及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：具体包括下述步骤：
3.根据权利要求1所述的大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：所述的步骤4)中快速冷却时转向节锻件端部段，即细段的冷却速度为2℃/s～3℃/s。
4.根据权利要求3所述的大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：所述的步骤4)
5.根据权利要求1-4中任一项所述的大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：该非调质钢的抗拉强度为1070MPa～1120MPa，屈服强度为800MPa～850MPa，室温夏比U型冲击功为63J～75J。
...【技术特征摘要】
1.大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：采用φ130mm棒材→中频感应加热→控制锻造→控制冷却的工艺，制造大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢，该非调质钢包括下述质量百分比的各组分：c:0.18％～0.23％；si:0.50％～0.90％；mn:1.90％～2.90％；p:≤0.015％；s:0.020％～0.060％；cr:0.10％～0.30％；v:0.030％～0.080％；ti:0.015％～0.035％；b:0.0008％～0.0030％；al:0.015％～0.035％；n:0.004％～0.007％；其余为铁及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的大规格变截面转向节用贝氏体型非调质钢的控锻控冷工艺，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：周蕾，邓伟，彭学艺，王莹，田杰平，惠卫军，张永健，赵晓丽，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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