[发明专利]一种汽车转向节用钢的生产方法

说明书

一种汽车转向节用钢的生产方法，采用工艺路线为转炉+LF炉+VD炉或RH炉。钢的化学组成质量百分比为C=0.37%～0.39%，Si=0.20%～0.30%，Mn=0.75%～0.80%，P≤0.020%，S≤0.015%，Cr=1.05%～1.10%，Ni≤0.30%，Al≤0.0015%～0.0040%，Cu、Ni、V、Sn总和≤0.8%，H≤0.0002%，O≤0.0020%，其余为Fe和不可以避免的杂质。中碳高合金成分设计体系，LF+VD复合精炼技术，严格控制钢水的纯净度，并采用高温大压下轧制缓冷新技术，开发的汽车转向节用钢40CrH钢，其疲劳台架试验达到100万次无损坏；可利用钢厂现有设备和工艺条件，充分发挥设备优势。产品可广泛应用于制造汽车转向节等关键部分零件。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种保淬透性汽车转向节用钢的生产方法。

背景技术

汽车用钢需求量和发展潜力极大,其中汽车转向节用钢CrMo系列是使用档次高和质量要求高的特钢产品。该品种在汽车行业中得到广泛应用，主要用于做关键部分材料，直接影响汽车行驶的可靠性与安全性。因此，必须具有足够的强度、刚度、淬透性和抗疲劳性能。汽车转向节用钢40Cr钢作为为高档合金材料，要求有高的淬透性和疲劳寿命，对钢材的表面、内部以淬透性和及疲劳寿命要求比较高。按照中国国标QC/T513-1999《汽车前轴用台架疲劳寿命试验方法》和QC/T483-1999《汽车前轴疲劳寿命限值》中标准要求，汽车转向节疲劳寿命同时达到B5不小于20万次，B10不小于28万次和B50不小于50万次的双指标为合格品。

发明内容

本发明旨在提供一种保淬透性汽车转向节用钢的生产方法，锻造成汽车前轴零件后要求调质硬度30～36HRC，锻件表面喷丸强化处理晶粒度5～8级，转向节总成疲劳寿命试验50万次无损坏。

本发明的技术方案：

一种汽车转向节用钢的生产方法，采用工艺路线为转炉+LF炉+VD炉或RH炉，钢的化学组成质量百分比为C=0.37%～0.39%，Si=0.20%～0.30%，Mn=0.75%～0.80%，P≤0.020%，S≤0.015%，Cr=1.05%～1.10%，Ni≤0.30%，Al≤0.0015%～0.0040%，Cu、Ni、V、Sn总和≤0.8%，H≤0.0002%，O≤0.0020%，其余为Fe和不可以避免的杂质；关键工艺步骤包括：

冶炼：转炉出钢C≥0.08%，P≤0.015%，采用LF+VD炉精炼工艺，LF炉精炼全程吹氩，造渣脱氧，白渣保持时间≥15min，过程控制Als=0.015%~0.030%；VD真空脱气处理，在真空度0.5tor以下真空保持时间不小于12min，出站钢水H≤2ppm，O≤10ppm；

连铸：采用全程保护浇铸，中包过热度目标值连浇炉≤30℃，开浇炉≤35℃；

加热：铸坯加热时间120～300min，加热段温度1050~1130℃之间，均热段温度1030~1100℃之间；

轧制：800轧机采用大压下进行轧制，一、二道次压下量分别按65mm、60mm控制。开轧温度≥1000℃，终轧温度≥850℃；

冷却：轧后圆钢采用密排进保温罩缓冷，冷速≤0.13℃/s；进保温罩温度730~750℃，在保温罩时间≥35min，出保温罩后快速入坑缓冷。

精整：超声波探伤+磁粉表面探伤。

所述的冷却步骤，规格φ50~φ100mm的钢采用冷床进保温罩工艺入坑缓冷，入坑温度≥300℃，盖罩缓冷时间不小于24h。

发明原理：本发明主要从以下几方面来提高产品的淬透性和疲劳寿命：