[发明专利]一种汽车用低合金钢及其加热脱碳控制工艺

说明书

本发明公开了一种汽车用低合金钢，涉及特殊钢技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C:0.40%～0.60%，Si:0.10%～0.50%，Mn:0.80%～1.30%，Cr:0.08%～0.20%，Al:0.015%～0.060%，P≤0.03%，S≤0.03%，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明的采用还原性气氛加热及缩短实际加热时间控制脱碳层深度，一是解决了二火材在较长加热炉中加热时间长而难以控制脱碳层深度的问题；二是取消了轧制剥皮工序，低成本满足脱碳层深度不超过0.5%D的要求，同时保证轴杆加工企业在车削时车削量控制在0.7～0.8mm，进一步降低客户的加工成本。

技术领域

本发明涉及特殊钢技术领域，特别是涉及一种汽车用低合金钢及其加热脱碳控制工艺。

背景技术

传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，使汽车产生驱动力。因此在高载荷条件下对原材料的组织、脱碳层、非金属夹杂物等指标均有较高的要求，而脱碳层在传动轴上是不允许存在的，否则会直接影响到传动轴轴杆在热处理时表面的淬硬性，从而最终影响到传动轴的使用寿命。钢材的脱碳层主要取决于钢坯加热工艺的控制，也可以采用特殊的涂层防护技术(需要增加35元/吨成本)。一般传动轴轴杆制造企业在对原材料进行加工后会对材料表面进行车削处理，以消除脱碳层和表面缺陷，车削深度在1.0～1.3mm，常规生产工艺产生的脱碳层可以被全部车削消除，但由于市场竞争激烈，为降低车削对材料的损耗，加工能力较强的客户一般能够将车削量控制在0.7～0.8mm就可以保证圆度。因此需要原材料的脱碳层控制在0.3mm以内，而原材料又需要经过正火处理，按照目前的工艺控制技术，热轧圆钢的脱碳层需要控制在0.7％D以内，甚至是0.5％D以内。

一般为保证传动轴轴杆原材料的各项机械性能，采用大方坯轧制成小方坯，再进行加热轧制生产成热轧圆钢，经过正火处理后作为轴杆的原材料。现有生产工艺存在不足之处：

1)大方坯经轧制后的轧坯表面会存在一定的脱碳层，一般在1.0mm左右，经过再次加热轧制后的脱碳层一般达到1％D，不能满足客户的需求；

2)为保证成品圆钢满足客户需求，需对轧坯进行剥皮处理；

3)由于加热炉专为轴承钢生产而设计，加热炉长度较长，扩大了在炉加热的时间，影响对二火材的脱碳层的控制；

为保证成品材的脱碳层深度，需要进行剥皮处理，增加制造成本。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种汽车用低合金钢，其化学成分及质量百分比如下：C:0.40％～0.60％，Si:0.10％～0.50％，Mn:0.80％～1.30％，Cr:0.08％～0.20％，Al:0.015％～0.060％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量为Fe及不可避免的杂质。

技术效果：本发明采用还原性气氛加热及缩短实际加热时间控制脱碳层深度，达到以下两个目的：一是解决了二火材在较长加热炉中加热时间长而难以控制脱碳层深度的问题；二是取消了轧制剥皮工序，低成本满足脱碳层深度不超过0.5％D的要求，同时保证轴杆加工企业在车削时车削量控制在0.7～0.8mm，进一步降低客户的加工成本。

本发明进一步限定的技术方案是：

本发明的另一目的在于提供一种汽车用低合金钢的加热脱碳控制工艺，采用蓄热式加热炉进行加热，包括不供热段、预热段、加热一段、加热二段、均热一段和均热二段，

不供热段工序中，通过不供热使钢坯温度保持在800℃以下；

预热段工序中，通过关闭部分烧嘴，使钢坯温度保持在800～900℃；

加热一段工序中，通过关闭部分烧嘴，使钢坯温度继续保持在800～900℃；