[发明专利]一种非调质钢、曲轴及其生产方法

权利要求书

1.一种曲轴的生产方法，包含：加热、锻造、控制冷却、粗加工和表面淬火处理步骤，其特征在于，所述加热步骤中，将非调质钢圆钢坯料的加热温度控制在1220-1260℃；所述表面淬火处理步骤中，通过控制中频淬火频率、时间和冷却液冷却强度，设置感应淬火加热频率为10kHz，使曲轴的主轴颈和连杆颈表面2-5mm内形成淬火马氏体，淬火后8h内进行低温回火得到稳定的回火马氏体组织，主轴颈和连杆颈表面硬度控制在50-55HRC，有效淬硬层深度控制≥2mm；

其中，所述曲轴由非调质钢制备而成，所述非调质钢的组分含量以重量百分比计包括：C：0.45-0.51％，Si：0.20-0.37％，Mn：1.00-1.20％，P：≤0.025％，S：0.010-0.035％，Cr：0.05-0.25％，V：0.05-0.10％，Ni：≤0.20％，Cu：≤0.20％，Mo：≤0.04％，N：0.0105-0.013％，Ti：0.010-0.025％，其余为Fe和其他不可避免的杂质，所述非调质钢的碳当量Ceq为0.83-0.93，该Ceq值由下式计算：Ceq＝C+Si/7+Mn/5+Cr/6+1.8V；

所述非调质钢的组织为珠光体和铁素体，所述珠光体的比例为75-80％，所述铁素体的比例为20-25％，奥氏体晶粒度为6-8级，带状组织≤2级；

所述非调质钢采用以下方法制备，包含转炉冶炼、LF钢包精炼、RH真空精炼、连铸和加热轧制步骤，所述连铸过程采用9-13mm轻压下工艺；所述加热轧制步骤中，控制预热段温度≤870℃、加热时间≥95min，一加热段温度850-1100℃，加热时间≥55min，二加热段温度1160-1220℃，加热时间60-80min，均热段温度1160-1200℃，加热时间60-100min；轧制过程中进行控轧控冷，轧制过程中的开坯前两道次轧制的道次压下率为20-28％，轧制后的圆钢以40-80℃/min的速度冷却到462℃-550℃后进行入坑缓冷。

2.根据权利要求1所述的曲轴生产方法，其特征在于，所述控制冷却步骤中，将曲轴终锻后的温度控制在850℃-900℃，上风冷线后控制冷却速度180-240℃/min冷却至550℃-600℃后空冷。

3.根据权利要求1所述的曲轴生产方法，其特征在于，所述非调质钢的组分含量为：C：0.45-0.47％，Si：0.20-0.30％，Mn：1.10-1.20％，P：≤0.025％，S：0.010-0.020％，Cr：0.15-0.20％，V：0.06-0.09％，Ni：≤0.05％，Cu：≤0.20％，Mo：≤0.04％，Ti：0.012-0.020％，其余为Fe和其他不可避免的杂质，Ceq：0.85-0.93。

4.根据权利要求1所述的曲轴生产方法，其特征在于，所述非调质钢的屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥820MPa，伸长率≥13％，硬度为220-260HBW。

5.根据权利要求1所述的曲轴生产方法，其特征在于，所述连铸步骤中，将钢水过热度控制在20-30℃，采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和轻压下工艺联合控制铸坯从表到里的成分均匀性，其中，结晶器电磁搅拌参数控制为250A±10A/2.5Hz、末端电磁搅拌参数控制为680A±10A/4Hz。