[发明专利]一种乘用车万向节叉冷锻用钢及其制造方法

权利要求书

1.一种乘用车万向节叉冷锻用钢的制造方法，其特征在于：所述钢的化学成分按质量%计含有C：0.04～0.10%，Si：0.01%～0.12%，Mn：0.40～0.60%，P：≤0.015%，S：0.020～0.035%，Cr：≤0.10%，Ni：≤0.10%，Cu：≤0.10%，Mo：≤0.02%，Al：0.020%～0.050%，N：0.007%～0.009%，余量为Fe 及不可避免的杂质元素；所述钢的组织为铁素体和珠光体，其中珠光体的球化率≥85%；

所述制造方法包括：

步骤一、钢水冶炼：涉及精炼，精炼过程采用氩气搅拌，调整化学氩气搅拌强度以不裸露钢水为宜，使用铝粉、铝粒、碳粉扩散脱氧，并且使用Al线进行沉淀脱氧，通过沉淀脱氧和扩散脱氧，使用烘烤后的合金，调整合金使全部进入规定的含量要求；取样分析钢水中的N含量，通过补喂氮锰线控制钢水中的Al/N比≥3，细化晶粒；

步骤二、铸造钢坯；

步骤三：热成型：将钢坯加热至1050～1080℃，并保温3～4小时，连铸坯出炉后经高压水除鳞采用连轧机轧制，热轧制成所需规格，开轧温度950～1020℃，终轧温度780～820℃，控制在两相区进行，平均道次压缩比1.1～1.2，轧制10～15道次，轧制后缓冷，获得铁素体和珠光体组织的圆钢；

步骤四：堆冷；

步骤五：退火：对组织为铁素体+珠光体的钢进行球化退火，退火温度在AC1以下20℃-50℃即690-720℃，在此基础上再优化退火温度至700-715℃，钢材入炉后炉温升到700～715℃并入保温段保温，保温时间h=2+0.4D，式中D为圆钢直径，单位mm，h为保温时间，单位hour，保温结束后以冷却速度S=0.72-0.01D随炉冷却，式中S的单位为℃/min，D为圆钢直径，单位mm。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：步骤一钢水冶炼涉及：铁水预处理、转炉初炼、精炼，其中

所述铁水预处理：去除铁水中S、P、Si、Ti杂质元素，将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，浸入铁水包熔池，借其旋转产生漩涡，经过称量的合金原料由给料器加入到铁水表面，并被旋涡卷入铁水中使原料与铁水充分接触反应；

所述转炉初炼：将入炉原料装入初炼炉，入炉原料中经预处理的铁水占75%以上，其余为废钢；转炉初炼采用高拉碳操作，提高转炉初炼终点高拉碳率，控制熔炼终点碳含量在0.04%以下，出钢温度为1540～1580℃上，出钢过程对钢水进行档渣防止下氧化渣，出钢过程采用Al块和或Al粒对钢水强脱氧和部分Mn、Al合金化，防止钢水过氧化；

精炼结束后，钢水不需要真空脱气，直接到吹氩台软吹氩，软吹氩15分钟以上，实现夹杂物充分上浮。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于：所述转炉初炼工序中，废钢入炉前进行烘烤，并且选取Cr、Mo、Ni、Cu含量低的废钢。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：步骤二铸造钢坯涉及将钢水通过连铸法制造为连铸坯，或者通过铸锭法先浇注成钢锭然后将钢锭热加工为钢坯；其中，连铸法的具体措施：钢水从大包到中间包再到结晶器，均采用密封保护浇注让钢水与空气隔绝，控制钢水二次氧化；连铸过程采用低过热度浇注，浇注过热度10℃～20℃，并配备合适的拉速0.8～1.3m/min，改善内部质量；获得的连铸坯下坑缓冷，缓冷温度400℃以上，缓冷时间大于12小时。

5. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述的保温时间h为10～18小时；所述的冷却速度S为0.32℃/min ～0.52℃/min。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述钢的交货态为退火态。

7. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述钢的表面硬度≤110HV30；Rp0.2≤280 MPa、Rm≤360 MPa、延伸率A5≥40%、断面收缩率Z≥75%、珠光体球化率≥80%。