一種曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非調(diào)質(zhì)鋼的制造方法，尤其是指一種高品質(zhì)/低脫碳層的曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高品質(zhì)曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼是高級轎車曲軸用的核心安全件，是非調(diào)質(zhì)鋼制品中的精品，曲軸是動力輸出部件，承受周期疲勞，要求高的彎曲疲勞壽命、扭轉(zhuǎn)疲勞壽命、高沖擊性能、高強韌性。
[0003]非調(diào)質(zhì)鋼是“非調(diào)質(zhì)鋼中(低)碳微合金結(jié)構(gòu)鋼”的簡稱，是在中、低碳鋼或中、低碳錳鋼中添加微合金元素(v、T1、Nb、Al、B或N)，通過控軋(鍛)一控冷工藝，充分發(fā)揮沉淀強化、細晶強化及相變強化等作用，使鋼材在熱軋(鍛)后無需調(diào)質(zhì)處理，其強度和硬度可達到調(diào)質(zhì)鋼水平，同時具有一定塑、韌性的高效節(jié)能鋼。
[0004]非調(diào)質(zhì)鋼是一種同時滿足高性能和低成本要求的環(huán)境友好型鋼材。高品質(zhì)中碳非調(diào)質(zhì)鋼其關(guān)鍵技術(shù)特性值包括極窄的碳當(dāng)量范圍、極窄的碳偏析范圍、錳當(dāng)量、非金屬夾雜物、高表面質(zhì)量要求、低脫碳層要求、細晶粒度、高的組織均勻性、高的易切削性等。
[0005]汽車零部件用高品質(zhì)特鋼的發(fā)展方向是輕量化、高性能、長壽命、運行平穩(wěn)、低噪音、安全性、節(jié)能性、低成本、易加工、多品種等；其技術(shù)質(zhì)量發(fā)展方向是鋼材高強韌性、高純凈度、高均勻性、超細晶粒度、高表面質(zhì)量、長疲勞壽命等。
[0006]而非調(diào)質(zhì)鋼鋼材脫碳層是保證高級轎車曲軸良好運行性能及疲勞壽命的重要技術(shù)指標(biāo)。該產(chǎn)品對脫碳層有非常嚴(yán)格的要求(要求< 1.0%D，目標(biāo)< 0.7%D)。
[0007]高品質(zhì)中碳非調(diào)質(zhì)鋼是進口汽車國產(chǎn)化用鋼的重要系列產(chǎn)品，在進口汽車國產(chǎn)化用鋼的實驗料認(rèn)證過程中，成品鋼材脫碳層一直是困擾實驗料認(rèn)證的核心問題，實際成品材的脫碳層較厚，一直在技術(shù)條件要求的上限1%D (是鋼材直徑的1%)，或超出技術(shù)條件要求的上限。這主要是與曲軸用非調(diào)質(zhì)鋼軋制前的加熱溫度和加熱時間的控制有關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼制造方法，使曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼的成品鋼材脫碳層達到小于鋼材直徑的0.8%。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]一種曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼制造方法，其包含以下步驟:
[0011]SI，中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄坯的制造:
[0012]采用電爐煉中碳非調(diào)質(zhì)鋼，然后相繼用LF精煉爐及VD精煉爐精煉，最后制成中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄坯；
[0013]S2，中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄初軋坯的制造:
[0014]用軋機對中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄坯進行軋制，制成中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄初軋還，稱其為初軋還;
[0015]S3，中碳非調(diào)質(zhì)鋼棒材軋制:
[0016]采用軋鋼機熱加工軋制工藝，先將所述初軋坯的表面進行精整，稱其為精整初軋坯，再將其熱加工軋制至成品棒材，所述熱加工軋制是采用加熱爐將精整初軋坯進行加熱，然后將加熱后的精整初軋坯軋制至成品棒材，具體包含以下步驟:
[0017]S31，用加熱爐對精整初軋坯進行加熱，所述加熱爐是步進式連續(xù)加熱爐，精整初軋坯在步進式連續(xù)加熱爐內(nèi)的各加熱區(qū)段進行步進式連續(xù)加熱；
[0018]S32，經(jīng)步驟S31進行步進式連續(xù)加熱后的精整初軋坯出爐，開啟高壓除鱗機，對加熱后的精整初軋坯進行軋制，軋制成為曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼成品棒材，終軋溫度:彡 860 0C ；
[0019]S4，制成合格的曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼棒材:
[0020]對軋制后的成品棒材置于在線冷床上進行空冷，然后對成品棒材進行剪切，取樣，精整，檢驗的步驟，直至制成合格的曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼棒材。
[0021]所述大方還連鑄還的尺寸為320mm*425mm。
[0022]所述中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方還連鑄初軋還的尺寸為215mm*215mm。
[0023]所述初軋坯的表面進行精整的方式是:在線進行連鑄初軋坯的自動超聲波探傷，表面磁粉探傷以及有傷痕處用鋼坯自動修磨機進行修磨。
[0024]所述步驟S31中的步進式連續(xù)加熱包含如下步驟:
[0025]S311，所述精整初軋坯進入步進式連續(xù)加熱爐內(nèi)的預(yù)熱段進行加熱，該段內(nèi)的加熱溫度彡800C。，加熱時間為30-45分鐘；
[0026]S312，經(jīng)步驟S31加熱后的精整初軋坯進入步進式連續(xù)加熱爐內(nèi)的加熱I段繼續(xù)進行加熱，該段內(nèi)的加熱溫度為960?1060C。，加熱時間為30-45分鐘；
[0027]S313，經(jīng)步驟S32加熱后的精整初軋坯進入步進式連續(xù)加熱爐內(nèi)的加熱II段繼續(xù)進行加熱，該段內(nèi)的加熱溫度為1150?1200C。；
[0028]S314，經(jīng)步驟S33加熱后的精整初軋坯進入步進式連續(xù)加熱爐內(nèi)的均熱段繼續(xù)進行加熱，該段內(nèi)的加熱溫度為1150?1200C。；所述加熱II段與所述均熱段為高溫加熱段，其總加熱時間為I小時05分?I小時53分；
[0029]所述步驟S311-S314的總加熱時間為2小時05分?3小時23分；
[0030]所述步驟S311-S314中，加熱爐內(nèi)不同部位的溫差彡30C°。
[0031]所述精整初軋坯進入高溫加熱段的停留時間> 30分鐘后，對加熱爐內(nèi)的精整初軋坯采取前后來回移動的方法進行加熱。
[0032]所述S311-S314的總加熱時間控制在2小時05分?3小時23分為宜。
[0033]所述步進式連續(xù)加熱爐的氣氛控制:要求空煤比彡0.9。
[0034]本發(fā)明的有益效果:
[0035]現(xiàn)有的非調(diào)質(zhì)鋼是采用均熱溫度為1150?1200°C，加熱時間> 2小時10分鐘，然后進行軋制，而本發(fā)明的曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼采用步進式連續(xù)加熱后進行軋制，并嚴(yán)格控制各加熱段的加熱溫度及加熱時間，達到精確控制軋制技術(shù)及控制材料的脫碳。經(jīng)大量批次的工藝試驗，采用本方法制造的曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼其脫碳層最低能夠達到0.35D% (是鋼材直徑的0.35%)，實際值波動范圍在0.35D%-0.67D%之間，滿足了實際使用要求，達到了本發(fā)明的目的。因此本方法制造曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼能夠達到節(jié)能降耗，降本增效的實際效果。
[0036]為進一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合實施例的附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0039]參見圖1，本發(fā)明的曲軸用中碳非調(diào)質(zhì)鋼制造方法包含以下流程:
[0040]SI，中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄坯的制造:
[0041]采用電爐(150噸)煉中碳非調(diào)質(zhì)鋼，然后相繼用LF精煉爐(150噸)及VD精煉爐(150噸)精煉，最后制成中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄坯(320mm*425mm)，該步驟是現(xiàn)有技術(shù)；
[0042]S2，中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄初軋坯的制造:
[0043]用軋機(1350軋機)對中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄坯進行軋制，制成中碳非調(diào)質(zhì)鋼大方坯連鑄初軋坯(215mm*215mm)，稱其為初軋坯；
[0044]S3，中碳非調(diào)質(zhì)鋼棒材軋制:
[0045]采用軋鋼機熱加工軋制工藝，先將所述初軋坯的表面進行精整，稱其為精整初軋坯(精整的方式是:在線進行連鑄初軋坯的自動超聲波探傷，表面磁粉探傷以及有傷痕處用鋼坯自動修磨機進行修磨)，再將其熱加工軋制至成品棒材，所述熱加工軋制是采用加熱爐將精整初軋坯進行加熱，然后將加熱后的精整初軋坯軋制至成品棒材，具體包含以下步驟:
[0046]S31，用加熱爐對精整初軋坯進行加熱，所述加熱爐是步進式連續(xù)加熱爐，精整初軋坯在步進式連續(xù)加熱爐內(nèi)的各加熱區(qū)段進行步進式連續(xù)加熱