[发明专利]一种乘用车转向器齿条用钢及其制造方法

权利要求书

1.一种乘用车转向器齿条用钢，其特征在于：所述钢的化学成分按质量百分比计为C:0.34～0.41％，Si:0.07～0.37％，Mn:0.60～0.90％，Cr:0.90～1.20％，P:≤0.020％，S:0.010～0.040％，Al:0.010～0.050％，N:0.005～0.020％，Cu:≤0.10％，Ni:≤0.05％，Mo:≤0.05％，(Cu+Ni+Mo):≤0.12％,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的乘用车转向器齿条用钢，其特征在于：所述钢的DI值为2.7-3.3in；按照GB/T 225-2006《钢淬透性的末端淬火试验方法(Jominy试验)》检测，钢的末端淬透性：J3(mm):51～57HRC，J5(mm):49～56HRC,J7(mm):45～54HRC,J9(mm):39～50HRC,J11(mm):36～47HRC，J13(mm):33～44HRC，J15(mm):31～42HRC。

3.根据权利要求1所述的乘用车转向器齿条用钢，其特征在于：作为圆钢规格的所述钢，按照GB/T2975-2018《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》取样与加工制备，拉伸按照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》检验，圆钢抗拉强度为790-990MPa，屈服强度≥620MPa，断后伸长率≥16％，断面收缩率≥56％；按照GB/T231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法》检验，圆钢二分之一半径处硬度为230-280HBW。

4.根据权利要求1所述的乘用车转向器齿条用钢，其特征在于：作为圆钢规格的所述钢，全截面组织为回火索氏体，仅在圆钢的心部存在少量铁素体，心部区域组织回火索氏体含量占比≥95％，铁素体含量占比≤5％。

5.一种乘用车转向器齿条用钢的制造方法，其特征在于：生产流程为初炼—精炼—真空脱气—连铸—连轧—调质—车皮—超声波探伤，进一步地，

初炼阶段向钢水中吹氧将钢中的磷元素氧化、氧化后的磷元素溶于炉渣，再通过扒渣去除以达到除磷的目的；

精炼阶段向钢水中加入锰铁、铬铁与硅铁合金用于调整钢水中锰、铬、硅的化学成分并达到除氧的目的；

连铸阶段结合结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌改善铸坯的偏析，提高组织均匀性；

连铸坯在连轧之前在加热炉内采用三段式加热实现均质化：预热段加热温度为600-800℃，保温时间≥70分钟，加热段温度为1000-1150℃，保温时间≥70分钟，均热段温度为1130-1280℃，保温时间≥90分钟；

均质化的连铸坯出炉后使用高压水除鳞，经过粗轧、中轧以及精轧，最终轧制成圆钢，其中，粗轧的轧制温度区间为980-1080℃，粗轧过程中方型的连铸坯被辗轧成小型方坯，粗轧的轧制压缩比为4.5-6.1；中轧的轧制温度区间为930-1030℃，中轧过程中小型的粗轧铸方坯被辗轧成小型的圆坯，中轧的轧制压缩比为3.2-4.3；精轧的轧制温度区间为830-930℃，精轧过程中小型的中轧圆坯被辗轧成热轧圆钢，精轧的轧制压缩比为2.8-3.9；

调质是指将热轧圆钢经感应线圈快速加热至850-900℃，保温3-8分钟后水淬；然后再用感应线圈进行快速回火加热，回火加热温度为560-660℃，保温时间为8-15分钟，回火后的圆钢使用水环喷水冷却至室温；

车皮是指去除调质后圆钢表面的脱碳层，让圆钢表面零脱碳。

6.根据权利要求5所述的乘用车转向器齿条用钢，其特征在于：所述超声波探伤按照GB/T 4162-2008中AA级要求执行，作为探伤合格的标准。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：所述连铸坯为240mm*240mm规格以上的方坯，最终轧制成直径为φ10mm～φ40mm的圆钢。