[发明专利]一种直接切削用非调质圆钢及其生产方法

说明书

本发明提供一种直接切削用非调质圆钢及其生产方法。本发明的直接切削用非调质圆钢，按质量百分含量包括：C：0.43～0.47％、Si：0.50～0.80％、Mn：1.20～1.50％、P≤0.015％、S≤0.010％、Cr：0.20～0.30％、Ni：0.10～0.25％、Mo：0.03～0.07％、Nb：0.015～0.030％、V：0.08％～0.15％、Ti：0.015～0.025％、Al：0.010～0.025％、Cu≤0.2％、N：140～200ppm、H≤2.0ppm、O≤15ppm；余量为Fe及不可避免杂质。本发明通过严格控制其V和N的含量，使得所述棒材具有均匀分布且比例合适的铁素体和珠光体，贝氏体、马氏体组织占比≤5％，轧制过程中控制轧制温度从而使得非调质钢棒材的抗拉强度≥900MPa，能够满重型汽车半轴用棒材钢的高抗拉强度的要求。

技术领域：

本发明涉及一种直接切削用非调质圆钢及其生产方法，属于合金钢技术领域。

背景技术：

目前已开发的非调质钢，抗拉强度一般较低，抗拉强度达不到目前重型汽车半轴的高抗拉强度的要求，因而限制了非调钢在高性能要求的棒材钢领域的应用。

非调质钢由于不需调质处理，只需控制轧制(锻造)工艺及轧(锻)后的冷却速度就可以获得所需要的强度、韧度和切削性能，因此被广泛用于高速发展的汽车工业，用它制造汽车上的曲轴、连杆、转向节、前梁等要求强度和一定切削性能的零件。这些零件过去都是采用中碳钢(碳素钢或合金钢)经调质即淬火后高温回火处理的。非调质钢和传统调质钢相比，由于大量节约了能源，简化了加工工序，降低了投资而被汽车及其零部件加工企业广泛接受，并获得飞速发展。

非调质钢中一般含有适量的硫元素来提高其切削加工性能，同时还会添加一定的微合金元素和氮以满足其强韧性需求。但由于钢中的硫和氮在高温钢液中均不稳定，在冶炼生产过程中不易控制。非调质钢生产企业一般采用电炉-精炼工艺生产非调质钢，同时通过添加富氮合金和含硫合金(或喂硫线)来保证钢中的氮和硫含量，其收得率低，成本较高且不易稳定控制，导致废品率较高。现有的非调质钢棒材的抗拉强度水平难以达到900MPa，无法满足重型汽车半轴对强度及冲击性能的要求。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种直接切削用非调质圆钢及其生产方法，通过严格控制其V和N的含量，使得所述棒材具有均匀分布且比例合适的铁素体和珠光体，贝氏体、马氏体组织占比≤5％，轧制过程中控制轧制温度从而使得非调质钢棒材的抗拉强度≥900MPa，能够满足重型汽车半轴对强度及冲击性能的要求。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种直接切削用非调质圆钢，按质量百分含量包括：C：0.43～0.47％、Si：0.50～0.80％、Mn：1.20～1.50％、P≤0.015％、S≤0.010％、Cr：0.20～0.30％、Ni：0.10～0.25％、Mo：0.03～0.07％、Nb：0.015～0.030％、V：0.08％～0.15％、Ti：0.015～0.025％、Al：0.010～0.025％、Cu≤0.2％、N：140～200ppm、H≤2.0ppm、O≤15ppm；余量为Fe及不可避免杂质。

上述种直接切削用非调质圆钢的生产方法，该方法包括如下步骤：铁水→电炉炼钢→LF精炼→VD真空处理→模铸→热送或缓冷(精整)→加热→开坯→分段→缓冷→精整→加热→轧制→缓冷→分段→剥皮→精整→取样检测→探伤→称重→标识→入库。

所述的直接切削用非调质圆钢的生产方法，所述电炉炼钢阶段保持C≥0.08％，目标0.10～0.38％；目标P≤0.010％；目标温度≥1630℃。

所述的直接切削用非调质圆钢的生产方法，所述电炉炼钢阶段出钢辅料要求：石灰600kg/炉，促净剂200kg/炉，铝1.0～1.2kg/t。