[发明专利]一种空心稳定杆用钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种空心稳定杆用钢及其生产方法，属于金属材料领域。该空心稳定杆用钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.33％～0.37％，Si：0.15％～0.30％，Mn：1.20％～1.40％，Cr：0.10％～0.18％，Al：0.020％～0.050％，Ti：0.020％～0.040％，B：0.0015％～0.0035％，其余为Fe和不可避免的杂质，其原料价格较低，能够有效降低空心稳定杆的生产成本。该生产方法通过设计特定的生产工艺，采用上述较低成本的常规原材料即可制备出性能达到使用要求的空心稳定杆，生产成本大大降低，具备较高的市场价值。

技术领域

本发明属于金属材料领域，更具体地说，涉及一种空心稳定杆用钢及其生产方法。

背景技术

随着国家和民众对于能源、环保和安全的需求日益严苛，汽车轻量化已成为汽车工业发展的必然选择。经研究表明，乘用车车身质量每减重10％，油耗和排放可降低6％～8％。此外，在实验调查中还发现，汽车轻量化不仅可以降低汽车油耗和排气污染，还可以在一定程度上提高车辆的操纵稳定性和碰撞安全性能。

现有技术中，主要围绕汽车动力系统、汽车底盘系统与车身系统三个方面来实现汽车整车的轻量化。其中，汽车稳定杆作为汽车底盘系统的重要组成部件，轻量化已经成为必然趋势。目前稳定杆的轻量化技术主要通过结构轻量化设计(即在等强度、等载荷条件下优化结构设计，采用空心稳定杆替代传统实心稳定杆)和采用高强钢、合金复合材料及轻质材料替换原有钢材两种方式实现。

稳定杆在使用过程中主要受到旋转扭矩作用，且扭转力矩的大小与距离稳定杆圆心的距离有关，距离杆圆心越远其承受的转动力矩越大，圆心位置受到的扭转力矩为零。因此，通过空心稳定杆替代传统实心稳定杆对零部件的使用不会产生影响，而且可以有效降低零件自身重量，且空心稳定杆也可以用于挖掘机等工业设备的高压油管。然而，空心稳定杆由于其结构的问题，导致其在同等条件下，强度和疲劳性能等要求很难达到实心稳定杆的程度。现有手段一般是通过在空心稳定杆的原材料中添加能够提升用钢强度和韧性的V、Mo、Nb等稀有金属，但是这些金属的价格较高，导致空心稳定杆的制造成本大大增加，而不添加这些金属的话，空心稳定杆的强度和韧性又难以达到使用要求，尤其是针对一些屈服强度要求大于1500Mpa的部分车辆的空心稳定杆更是如此。

如中国专利申请号为：CN201510788691.0，公开日为：2016年2月24日的专利文献，公开了一种汽车空心稳定杆用高强度35Crmo钢管，由下列重量百分比的成分组成:0.32～0.40％C、0.17～0.37％Si、0.40～0.70％Mn、≤0.035％P、≤0.035％S、0.90～1.10％Cr、0.17～0.25％Mo、≤0.30％Ni、≤0.30％Cu、余量为Fe。该发明通过调控Cr、Mo和其它微量元素的质量百分比，使抗拉强度提高5％，延伸率提高5％，疲劳寿命提高20％。保证了汽车稳定杆的安全性，降低了汽车底盘的重量，有效降低了整车油耗，起到了节能减排的作用，提高了经济效益。但是，其Mo元素的添加导致其生产成本较高，降低了最终制备出的空心稳定杆的经济效益。