[发明专利]一种汽车用减震活塞杆用钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种汽车用减震活塞杆用钢及其生产方法，活塞杆用钢化学成分及质量百分含量为：C：0.34～0.36%，Si：0.19～0.24%，Mn：0.67～0.73%，P≤0.030%，S：0.025～0.030%，Al：0.020～0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。生产方法包括：转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼、连铸、开坯、加热炉处理、轧制及冷却工序。本发明生产的减震活塞杆用钢抗拉强度≥530MPa，断后伸长率≥20%，晶粒度≥6级，钢中全氧≤0.002%，脱碳层≤1.0%D，可有效的满足汽车用减震器活塞杆用钢的需求。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种汽车用减震活塞杆用钢及其生产方法。

背景技术

汽车用减震器其实是一个振动阻尼器，而活塞杆主要用于支持减震器活塞做功的连接部件，是一个运动频繁、技术要求高的运动零件，活塞杆作为核心部件其加工质量的好坏直接影响整个减震器产品的寿命和可靠性。减震器活塞杆加工要求高，其表面粗糙度要求为Ra:0.4～0.8um，对同轴度、耐磨性要求严格，同时其基本特征是细长轴加工，加工难度大，要求具备良好的可切削性。

因此汽车用减震器活塞杆对原料钢材也有着严格的要求，首先要求钢铁材料具有良好的表面质量、较高的力学性能和良好的机械加工性能，避免有凹坑、麻点、裂纹等表面缺陷；同时炼钢过程要减少非金属夹杂物数量，提高材料的疲劳强度；另外要降低表面气孔数量，防止表面磨削后暴露，后续造成废品。因此汽车用减震器活塞杆用钢要求具备高强度、低氧含量、良好的切削性能等特点。

为了保证材料用途，首先钢材需要采用方坯-线材或棒材工艺进行生产，其次设计材料成分时需要保证控制钢中Al元素含量，降低钢种氧含量、夹杂物数量；需添加改善易切削性的S元素，保证后续车削质量良好；同时需要材料母材具有良好的表面质量。而若Al元素和S元素共存时，极易产生高熔点的氧化物、硫化物，而这些夹杂物会在方坯水口处粘附而引起严重絮流现象，因此连铸生产此类钢种存在难点。

下游用户对该类型钢种需求强烈，急需国内钢厂开发该钢种满足其需要。同时用户根据钢种终端用途提出材料要求，盘条母材性能需满足：抗拉强度≥530MPa，断后伸长率≥20%，晶粒度≥6级，钢中全氧≤0.002%，脱碳层≤1.0%D。

专利号为CN201610647365.2公开了针对“一种活塞杆用盘条及其生产方法”的发明专利，该专利采用了小方坯生产、一火成材生产，增加Cr成分改善表面淬火硬度和钢材的淬透性能，与本专利创新点不同。

专利号为201210415179.8公开了针对“减震器活塞杆及其制备方法”的发明专利，公开了一种利用粉末冶金方法制备减震器活塞杆，相比传统的炼钢、轧制/锻造生产的活塞杆具有更高的密度和尺寸精度，对于防止活塞杆运行过程中的漏油现象有一定作用，但是生产效率极低，不利于批量生产。

专利号为201210529706.8公开了针对“一种活塞杆用钢”，具有良好的切削加工性能、耐磨耐损耗性和抗腐蚀性能，但需要Cr，Ni，Cu达到一定的含量水平，另外其成型工艺为采用模锻方式生产，与本专利创新点不同。

专利号201410173691.5的专利文献，公开了“一种含硼活塞杆用钢及其生产方法”；专利号201410335277 .X的专利文献，公开了“一种易切削型低合金活塞杆用钢及生产方法”，但两项专利涉及的钢种含有一定量B成分，改善切削性，但高B含量会引起钢材组织中“B相”的生成，对后续产品表面质量及使用效果不利。

专利号201410173691.5的专利文献，公开了“一种汽车用活塞杆盘条的生产工艺”，但专利仅仅有轧制工艺而没有涉及钢种成分要求，与本专利创新点不同。

发明内容

本发明提供了一种汽车用减震活塞杆用钢及其生产方法，利用现有设备和工艺生产减震活塞杆用钢盘条，具备较高的抗拉强度，良好的切削性能、表面质量、塑性，满足用户对减震活塞杆用钢需求。