[发明专利]一种屈强比为0.70-0.80的胀断连杆钢及制造方法

说明书

本发明涉及一种屈强比为0.70～0.80的胀断连杆钢，该钢材的化学成分按质量百分比计为C：0.35～0.45％，Si：0.20～0.35％，Mn：0.60～0.80％，Cr：0.10～0.25％，S：0.040～0.070％，P：0.040～0.070％，V：0.20～0.35％，Ca：0.0005～0.0040％，N：0.0080～0.0200％，Al：0.010～0.030％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。该钢材经冶炼、连铸、加热、热轧、冷却，组织特征为均匀的铁素体+珠光体，获得的钢材抗拉强度为860～1000MPa，屈强比为0.70～0.80，延伸率≤16％。该钢材具有强度高，屈强比适中且控制窄，且具有良好的切削加工性、良好的胀断性的连杆用钢，生产成本低，满足了发动机轻量化、驾驶舒适性及经济性的设计要求。

技术领域

本发明涉及一种屈强比为0.70-0.80的胀断连杆钢及制造方法。属于特种钢铁冶炼技术领域。

背景技术

为提高汽车驾驶舒适性及控制生产成本，前者需要提高加工精度而采用胀断技术，后者提高强度实现轻量化，在此基础上高强度胀断连杆已得到广泛应用。目前应用于汽车发动机胀断连杆用钢主要为中高碳非调质钢，例如C70S6、S53CV-FS、46MnVS4、38MnVS5等钢种，钢种类别多，钢材性能不一，各钢种优缺点各异。设计连杆用钢时，材料的屈强比是一个重要的技术指标。若屈强比过高，则连杆发生失效之前无法有效预警，一旦失效往往发生恶性断裂事故。若屈强比过低，在同等强度下，零件易产生屈服变形，从而降低材料装配精度，增大发动机运转噪音，降低驾驶舒适性甚至失效。所以发明一种屈强比窄的高强度胀断连杆具有重大的经济价值及社会价值。

申请号201610396333.X公开的36MnVS4胀断连杆用钢制造方法，所述钢种通过控制P含量在0.020～0.030％提高胀断性能，同时控制残余元素Cr在0.10～0.15％，碳当量控制在1.18～1.27％，以提高材料性能，但是该钢种合金元素偏低，力学性能相对较低，为满足零件设计的性能要求需使用规格更大的材料，不利于发动机轻量化要求。

申请号CN1667129A公开的“一种含硫易切削非调质钢的生产方法”，其生产工艺采用转炉冶炼-挡渣出钢-钢包脱氧合金化-LF钢包精炼-全保护浇注-铸坯控温、控冷，但由于其采用转炉双渣法冶炼，冶炼终点磷含量较低，大幅度增加了能耗，同时精炼过程中采用CaO-SiO2低碱度渣系(SiO2含量达到40.66％)对碱性炉衬钢包浸蚀严重。

上述几份公开的专利均阐述了一种胀断连杆用钢及其制造方法。但均未体现出强度及屈强比控制的相关要求及方法。综上，为了适应驾驶舒适性及经济环保的发动机连杆的生产需要，能够生产出一种高强度、屈强比适中、生产工艺简单、成本低廉的胀断连杆用钢是本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种屈强比为0.70-0.80的胀断连杆钢及制造方法，该钢材具有较高的抗拉强度及适中的屈强比。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种屈强比为0.70～0.80的胀断连杆钢，该钢材的化学成分按质量百分比计为C：0.35～0.45％，Si：0.20～0.35％，Mn：0.60～0.80％，Cr：0.10～0.25％，S：0.040～0.070％，P：0.040～0.070％，V：0.20～0.35％，Ca：0.0005～0.0040％，N：0.0080～0.0160％，Al：0.010～0.030％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

本发明钢材力学性能满足：抗拉强度为860～920MPa，屈强比为0.70～0.80，延伸率≤16％。