本發明專利技術公開了一種耐磨低碳汽車用鋼材料及其制造工藝,其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳0.15-0.20%、硅0.5-0.6%、錳0.13-0.15%、鉻0.2-0.3%、鈦0.25-0.46%、硼0.042-0.059%、硫0.023-0.027%、磷0.2-0.25%、余量為鐵;本發明專利技術的鋼材料配方合理,采用低碳原則,在配方中添加鉻、鈦和硼合金鋼元素,使得鋼材料具有較好的綜合力學性能,尤其具有強度和硬度高、耐磨性好,還保留了低碳自有的韌性,極大提高了低碳鋼的機械性能;本發明專利技術的熱處理工藝簡單,效果好,降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種耐磨低碳汽車用鋼材料及其制造工藝,其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳0.15-0.20%、硅0.5-0.6%、錳0.13-0.15%、鉻0.2-0.3%、鈦0.25-0.46%、硼0.042-0.059%、硫0.023-0.027%、磷0.2-0.25%、余量為鐵;本專利技術的鋼材料配方合理,采用低碳原則,在配方中添加鉻、鈦和硼合金鋼元素,使得鋼材料具有較好的綜合力學性能,尤其具有強度和硬度高、耐磨性好,還保留了低碳自有的韌性,極大提高了低碳鋼的機械性能;本專利技術的熱處理工藝簡單,效果好,降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工。【專利說明】一種耐磨低碳汽車用鋼材料及其制造工藝
本專利技術涉及一種合金鋼及其制造方法,特別涉及一種耐磨低碳汽車用鋼材料的制 造工藝。
技術介紹
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。 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。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種耐磨低碳汽車用鋼材料的制造工藝。 本專利技術采用如下技術方案: 耐磨低碳汽車用鋼材料,其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳〇. 15-0. 20%、 硅 0· 5-0. 6%、錳 0· 13-0. 15%、鉻 0· 2-0. 3%、鈦 0· 25-0. 46%、硼 0· 042-0. 059%、硫 0· 023-0. 027%、磷 0· 2-0. 25%、余量為鐵。 耐磨低碳汽車用鋼材料的制造工藝,包括以下步驟: (1) 合金塊的制作:將生鐵與錳鐵按1 :2. 3-2. 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;然后依次加入碳和硅合金元素合金化,所述的碳 和硅合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的二分之一,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 入剩余量的碳和硅合金元素,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1530-1620°C精煉60-75min,保溫25-35min后取樣,分析成分后, 調整成分,熔化15_20min,鑄造成型,出鋼溫度為1250-1520°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%,鍛造后將鑄件加熱至800°C后逐漸冷卻至室溫。 本專利技術的有益效果: 本專利技術的鋼材料配方合理,采用低碳原則,在配方中添加鉻、鈦和硼合金鋼元素,使得 鋼材料具有較好的綜合力學性能,尤其具有強度和硬度高、耐磨性好,還保留了低碳自有的 韌性,極大提高了低碳鋼的機械性能;本專利技術的熱處理工藝簡單,效果好,降低金屬材料的 硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工。 【具體實施方式】 實施例1 :耐磨低碳汽車用鋼材料,其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳 0· 18%、硅 0· 55%、錳 0· 14%、鉻 0· 25%、鈦 0· 3%、硼 0· 05%、硫 0· 025%、磷 0· 22%、余量為鐵。 耐磨低碳汽車用鋼材料的制造工藝,包括以下步驟: (1) 合金塊的制作:將生鐵與錳鐵按1 :2. 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;然后依次加入碳和硅合金元素合金化,所述的碳和硅合 金元素加入量為其配方中各自質量百分比的二分之一,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 入剩余量的碳和硅合金元素,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1550°C精煉65min,保溫30min后取樣,分析成分后,調整成分,熔化 18min,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%,鍛造后將鑄件加熱至800°C后逐漸冷卻至室溫。 本專利技術制造的的汽車配件試驗數據:抗拉強度〇b > 1145MPa;屈服強度 σ 〇· 2彡1180MPa ;延伸率δ 5 (%。)彡12 ;斷面收縮率Ψ (%。)彡24 ;室溫沖擊韌性 a ku(42°C )彡 69J/cm2 ;低溫沖擊韌性 σ ku(-40°C )彡 32J/cm2 ;硬度 HRC32-25 ;由此合金 鋼制作的汽車配件的抗拉強度和低溫沖擊等性能遠好于高錳鋼,汽車配件的使用壽命能大 大提商。【權利要求】1. 一種耐磨低碳汽車用鋼材料,其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百 分比為:碳 〇· 15-0. 20%、硅 0· 5-0. 6%、錳 0· 13-0. 15%、鉻 0· 2-0. 3%、鈦 0· 25-0. 46%、硼 0· 042-0. 059%、硫 0· 023-0. 027%、磷 0· 2-0. 25%、余量為鐵。2. -種如權利要求1所述的耐磨低碳汽車用鋼材料的制造工藝,其特征在于包括以下 步驟: (1) 合金塊的制作:將生鐵與錳鐵按1 :2. 3-2. 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;然后依次加入碳和硅合金元素合金化,所述的碳 和硅合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的二分之一,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 入剩余量的碳和硅合金元素,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1530-1620°C精煉60-75min,保溫25-35min后取樣,分析成分后, 調整成分,熔化15_20min,鑄造成型,出鋼溫度為1250-1520°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%,鍛造后將鑄件加熱至800°C后逐漸冷卻至室溫。【文檔編號】C21D8/00GK104195442SQ201410353356【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日 【專利技術者】梁曉燕 申請人:安徽廣源科技發展有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種耐磨低碳汽車用鋼材料,其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳0.15?0.20%、硅0.5?0.6%、錳0.13?0.15%、鉻0.2?0.3%、鈦0.25?0.46%、硼0.042?0.059%、硫0.023?0.027%、磷0.2?0.25%、余量為鐵。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:梁曉燕,
申請(專利權)人:安徽廣源科技發展有限公司,
類型:發明
國別省市:安徽;34
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