[发明专利]一种汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢及其制造方法。

技术背景

汽车离合器是汽车传动系统的重要部件，离合器有多种形式。

随着汽车工业技术的发展和制造工艺水平的提高，汽车离合器结构发生了根本的变化，传统的螺旋弹簧离合器逐步被膜片弹簧离合器所替代。

膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材质和尺寸精度要求高。与螺旋弹簧离合器相比，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，结构简单，减少离合器零件数量，结构紧凑，高速性能好，平衡性好。近年来，膜片弹簧离合器不仅在轿车上被大量采用，而且在轻、中、重型货车以及客车上也被广泛采用。膜片弹簧作为膜片弹簧离合器的关键零件，其性能好坏，会直接影响整个离合器的工作性能。

我国汽车用弹簧钢的生产与汽车工业的发展基本同步，生产优质弹簧钢代表了一个国家的特殊钢冶金水平。弹簧钢向高强度和长寿命发展是当前弹簧钢生产和应用中表现出来的趋势。随着汽车的轻量化和高性能化的发展，迫切要求提高弹簧钢的强度和延长疲劳寿命。因此开发高强度长寿命弹簧钢是当今弹簧研究和开发的主要方向之一。

现有的制造方法生产的汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢表面质量差、硬度不均匀、脱碳层厚度厚，不能完全满足使用要求。 

发明内容

为了克服现有汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢的上述不足，本发明提供一种汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢，本弹簧用热轧带钢抗拉强度Rm≦1150Mpa，屈服强度为≦850Mpa，延伸率≥18%，脱碳层厚度不大于带钢厚度的1.1%，同时提供该热轧带钢的制造方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：以C、Si、Mn、Al为主要合金元素，以Cr、V为合金化元素。通过钢水精炼、连铸控制、板坯控制、加热方式、轧制方式、冷却方式及成卷后温降的控制，获得优良性能的热轧带钢。

本发明提供的汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢，其化学成分的质量百分比为：

C：0.45-0.57，  Si：0.12-0.43，  Mn：0.62-1.18，   Al：0.015-0.06，

P：≤0.015%，   S：≤0.010，    Cr：0.85-1.30，    V：0.08-0.30，

N：≤0.005ppm 

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

进一步讲，上述的的汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢是经过粗轧、精轧与卷取后，屈服强度 600～ 820 Mpa、抗拉强度  900～1200Mpa、延伸率  10～20%； 热轧态硬度HBW  300～380、脱碳层厚度  0.05～1.1%、淬火后硬度均匀性波动  0.5～1.5%的带钢。

在本发明的汽车离合器膜片弹簧用热轧带钢中，各成分确定的缘由如下：

碳：是钢中最经济、最基本的强化元素。因此，本发明的C含量控制在0.45-0.57%范围内。

硅：硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比。一般用于弹簧钢中，适当的提高Si含量是有利的。因此，本发明的Si含量控制在0.12-0.43%范围内。

锰：加入适量的Mn，（1）可提高钢的淬透性，产生固溶强化的作用；（2）对提高钢的强度有显著的作用。（3）可提高钢的高温瞬时强度。

本发明的Mn含量控制在0.62-1.18%范围内。

铝：铝是钢中的主要脱氧元素与固N元素，细化晶粒，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；但是脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。且当含铝较高时．其高温强度和韧性较低。因此，本发明的Al含量控制在0.015-0.06%。

磷：是钢中不可避免的杂质元素，磷易产生偏析，越低越好。因此，本发明的P含量控制在≤0.015%。

硫：是极有害的元素，本发明的S含量控制≤0.010 %。

铬：铬可提高钢的强度、硬度、高温机械性能和淬透性，使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性， 同时具有阻止石墨化的作用。但是，铬显著提高钢的脆性转变温度，促进钢的回火脆性。因此，本发明的Cr含量控制0.85-1.30%。

钒：是强碳化物形成元素，可得到脱氧去氢良好的致密钢，还可以细化晶粒，降低过热敏感性，提高钢的强韧性和疲劳性能。V的碳化物几乎是所有金属碳化物中最硬和最耐磨的，弥散分布的V4C3将提高钢的硬度和耐磨性。因此，本发明的V含量控制0.08-0.30%。

氮：控制氮含量可以有效防止角裂的发生，因此，本发明的N含量控制≤50PPM。