[发明专利]一种用于汽车拔叉制作的碳钢材料及其制备方法

说明书

本发明属于汽车零部件制作材料技术领域，尤其是一种用于汽车拔叉制作的碳钢材料及其制备方法，解决了现有技术中汽车拔叉制作材料存在塑性较差，脆性高，热硬性差，耐磨损性能差，易变形开裂，综合使用寿命较短的问题，所述用于汽车拔叉制作的碳钢材料，包括以下原料：碳、硅、铬、锰、铝、钨、钒、锆、钼、硼和铁。本发明配方科学、配比严谨，本发明将原料铁熔炼后，进行脱氧脱硫处理，最后分批次加入剩余原料熔炼获得合金熔体，将合金熔体通氮气处理后，加精炼剂精炼，浇铸后热处理、降温即得所需的用于汽车拔叉制作的碳钢材料；本发明制备方法简单，所得碳钢材料塑性和脆性好，具有优异的热硬性和耐磨损性，使用寿命得以大大延长。

技术领域

本发明涉及汽车零部件制作材料技术领域，尤其涉及一种用于汽车拔叉制作的碳钢材料及其制备方法。

背景技术

拨叉是汽车变速箱上的部件，与变速手柄相连，位于手柄下端，拨动中间变速轮，使输入/输出转速比改变。汽车拔叉是一种特殊的拔叉，其主要用于离合器换档，因此具有使用频繁的特点，且其维修成本较高，因此要求其具有高寿命。

现有的汽车拔叉设备制作材料主要为碳钢材料，汽车拔叉制作用碳钢材料生产工艺简单，铸造性能优良，但其存在塑性较差，脆性高，热硬性差，耐磨损性能差，易变形开裂，因此综合使用寿命较短。

中国发明专利CN106367684A公开了一种汽车拔叉，所述汽车拔叉的成分按质量百分比成分为：C：0.03-0.05%，Cr：2.61-2.63%，Si：0.12-0.15%，Mg：0.25-0.27%，Mn：0.45-0.47%，Ni：2.66-2.68%，Mo：0.02-0.05%，Al：0.015-0.035%，Zn：5.21-5.23%，Co：0.25-0.28%，Ti：0.07-0.09%，N≤0.007%，余量为Fe。该专利通过热处理，虽能在一定程度上避免有害元素晶界偏聚及粗大碳化物析出，从而防止降低拔叉的冲击韧性和疲劳强度。但同样存在塑性较差，脆性高，易变形开裂等缺陷。基于上述陈述，本发明提出了一种用于汽车拔叉制作的碳钢材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中汽车拔叉制作材料存在塑性较差，脆性高，热硬性差，耐磨损性能差，易变形开裂，综合使用寿命较短的问题，而提出的一种用于汽车拔叉制作的碳钢材料及其制备方法。

一种用于汽车拔叉制作的碳钢材料，碳0.37-0.55%、硅0.35-0.65%、铬0.05-0.2%、锰0.8-1.5%、铝1.0-1.4%、钨0.01-0.02%、钒0.03-0.08%、锆0.08-0.12%、钼0.2-0.5%、硼0.01-0.03%，余量为铁。

优选的，所述用于汽车拔叉制作的碳钢材料，包括以下重量百分比的原料：碳0.4-0.5%、硅0.4-0.6%、铬0.1-0.16%、锰1-1.4%、铝1.1-1.3%、钨0.012-0.018%、钒0.04-0.06%、锆0.09-0.11%、钼0.3-0.4%、硼0.015-0.025%，余量为铁。

优选的，所述用于汽车拔叉制作的碳钢材料，包括以下重量百分比的原料：碳0.45%、硅0.5%、铬0.14%、锰1.2%、铝1.2%、钨0.015%、钒0.05%、锆0.1%、钼0.35%、硼0.02%，余量为铁。

制备方法，包括以下步骤：

S1、称取原料碳、硅、铬、锰、铝、钨、钒、锆、钼、硼和铁，备用；

S2、将原料铁加入到真空感应熔炼炉中，以5-8kw/min的速率增加电源功率至52-58kW，熔炼至铁完全熔化后，加入铁液总量2-5%的脱氧脱硫剂，搅拌混合5-10min，得纯净铁液；

S3、边搅拌边将碳、硅、锰和铝依次加入到步骤S2的纯净铁液中，以0.8-1.5kw/min的速率增加电源功率至64-70kW，搅拌熔炼8-12min后，边搅拌边依次加入铬、钨、钒、锆、钼和硼，继续熔炼至完全合金化，得合金熔体；