一種汽車輪轂合金鋼及其制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車輪轂合金鋼及其制造工藝，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.08-0.15%、硅0.3-0.4%、錳0.4-0.7%、鉻0.2-0.3%、鎳0.04-0.06%、鉬0.02-0.05%、鈮0.08-0.1%、硫0.06-0.07%、磷0.02-0.03%、余量為鐵；本發明通過改進合金鋼中微量元素的成分及含量，以及改進鍛件合金鋼的制造工藝，本發明先制成合金塊再通過熔化并加入合金元素制成鑄件，以達到提高超高強度合金鋼鍛件的韌性，減少超高強度合金鋼鍛件疲勞強度/抗拉強度比值的下降程度，同時提高超高強度合金鋼鍛件的延遲斷裂強度的目的。
【專利說明】一種汽車輪轂合金鋼及其制造工藝
[0001]

【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種汽車輪轂合金鋼的制造工 藝。
[0003]

【背景技術】
[0004] 汽車的金屬配套零件，不僅在結構強度與功能上有較高的要求，同時在機械加工 上同樣重要，這樣的要求不僅是滿足汽車使用上的基本條件，同時也是安全可靠延長使用 壽命的保障。
[0005] 現有技術中，生產汽車配件的鋼材為普通的中低含量合金鋼，因這些汽車金屬配 件在使用功能上一般是頻繁的運動部件，磨損率很高，更換頻繁，增加了維護成本；尋找到 一種提高硬度和耐磨性能，同時零件表面耐熱性能高的中低含量的合金鋼就顯的非常重 要。
[0006]


【發明內容】

[0007] 本發明的目的在于提供一種汽車輪轂合金鋼的制造工藝。
[0008] 本發明采用如下技術方案： 汽車輪轂合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.08-0. 15%、硅 0· 3-0. 4%、錳 0· 4-0. 7%、鉻 0· 2-0. 3%、鎳 0· 04-0. 06%、鑰 0· 02-0. 05%、鈮 0· 08-0. 1%、硫 0· 06-0. 07%、磷 0· 02-0. 03%、余量為鐵。
[0009] 汽車輪轂合金鋼的制造工藝，包括以下步驟： (1) 合金塊的制作：將生鐵與廢鐵按1 :3-5比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼， 作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鑰、鈮合金元素合金化， 所述的鉻、鎳合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的三分之一，熔化過程中采用精 煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等，冷卻后制成鋼坯； (2) 鑄造：將步驟（1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中加 入剩余量的鉻、鎳合金元素，攪拌均勻，保溫20-30分鐘，再向其中加入其它剩余組成合金 元素，充分攪拌均勻，在1550-1650°C精煉40-45min，保溫20-30min后取樣，分析成分后， 調整成分，熔化5-10min，鑄造成型，出鋼溫度為1450-1520°C ; (3) 鍛造及熱處理：對步驟（2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度> 1250°C，終鍛溫 度彡780°C，鍛造變形量> 35%，鍛造后緩慢冷卻到室溫再退火，退火溫度680-750°C，保 溫時間2-3h ;然后進行淬火處理，淬火溫度800-890°C，回火溫度420-550°C，回火時間 50_60min。
[0010] 本發明的有益效果： 本發明通過改進合金鋼中微量元素的成分及含量，以及改進鍛件合金鋼的制造工藝， 本發明先制成合金塊再通過熔化并加入合金元素制成鑄件，以達到提高超高強度合金鋼鍛 件的韌性，減少超高強度合金鋼鍛件疲勞強度/抗拉強度比值的下降程度，同時提高超高 強度合金鋼鍛件的延遲斷裂強度的目的。
[0011]

【具體實施方式】
[0012] 實施例1 :汽車輪轂合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0. 12%、 硅 0. 35%、錳 0. 6%、鉻 0. 25%、鎳 0. 05%、鑰 0. 04%、鈮 0. 09%、硫 0. 065%、磷 0. 025%、余量為鐵。
[0013] 汽車輪轂合金鋼的制造工藝，包括以下步驟： (1) 合金塊的制作：將生鐵與廢鐵按1 :4比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作 為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鑰、鈮合金元素合金化，所 述的鉻、鎳合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的三分之一，熔化過程中采用精煉 劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等，冷卻后制成鋼坯； (2) 鑄造：將步驟（1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中 加入剩余量的鉻、鎳合金元素，攪拌均勻，保溫25分鐘，再向其中加入其它剩余組成合金元 素，充分攪拌均勻，在1600°C精煉40-45min，保溫25min后取樣，分析成分后，調整成分，熔 化5-10min，鑄造成型，出鋼溫度為1500°C ; (3) 鍛造及熱處理：對步驟（2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度> 1250°C，終鍛溫 度彡780°C，鍛造變形量> 35%，鍛造后緩慢冷卻到室溫再退火，退火溫度680-750°C，保 溫時間2-3h ;然后進行淬火處理，淬火溫度800-890°C，回火溫度420-550°C，回火時間 50-60min〇
[0014] 本發明制造的的汽車輪轂試驗數據：抗拉強度1280MPa;屈服強度 σ 〇· 2彡1235MPa ;延伸率δ 5 (%。）彡14 ;斷面收縮率Ψ (%。）彡27 ;室溫沖擊韌性 a ku(42°C )彡 73J/cm2 ;低溫沖擊韌性 σ ku(-40°C )彡 35J/cm2 ;硬度 HRC37-42 ;由此合金 鋼制作的汽車輪轂的抗拉強度和低溫沖擊等性能遠好于高錳鋼，汽車輪轂的使用壽命能大 大提尚。
【權利要求】
1. 一種汽車輪轂合金鋼，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳 0· 08-0. 15%、硅 0· 3-0. 4%、錳 0· 4-0. 7%、鉻 0· 2-0. 3%、鎳 0· 04-0. 06%、鑰 0· 02-0. 05%、鈮 0· 08-0. 1%、硫 0· 06-0. 07%、磷 0· 02-0. 03%、余量為鐵。
2. -種如權利要求1所述的汽車輪轂合金鋼的制造工藝，其特征在于包括以下步驟： (1) 合金塊的制作：將生鐵與廢鐵按1 :3_5比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼， 作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鑰、鈮合金元素合金化， 所述的鉻、鎳合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的三分之一，熔化過程中采用精 煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等，冷卻后制成鋼坯； (2) 鑄造：將步驟（1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中加 入剩余量的鉻、鎳合金元素，攪拌均勻，保溫20-30分鐘，再向其中加入其它剩余組成合金 元素，充分攪拌均勻，在1550-1650°C精煉40-45min，保溫20-30min后取樣，分析成分后， 調整成分，熔化5-10min，鑄造成型，出鋼溫度為1450-1520°C ; (3) 鍛造及熱處理：對步驟（2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度> 1250°C，終鍛溫 度彡780°C，鍛造變形量> 35%，鍛造后緩慢冷卻到室溫再退火，退火溫度680-750°C，保 溫時間2-3h ;然后進行淬火處理，淬火溫度800-890°C，回火溫度420-550°C，回火時間 50-60min〇
【文檔編號】C22C33/04GK104195470SQ201410363822
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】徐澤軍 申請人:銳展(銅陵)科技有限公司