[发明专利]一种汽车传动轴管专用钢及制备方法

说明书

本发明涉及一种低碳、节能、环保型汽车传动轴管专用钢及其冶炼方法，该传动轴管专用钢按照质量百分比，其中碳0.05‑0.12％；硅0.05‑0.25％；锰1.40‑1.70％；铌0.005‑0.05％；磷≤0.015％；氧≤0.0020％，氮≤0.0040％，硫≤0.005％，钛0.05‑0.15％，钒0.02‑0.10％；余量为铁和不可避免的杂质，通过铁水预处理、转炉冶炼和炉外精炼及热连轧机组常规轧制生产该汽车传动轴管专用钢。在冶炼中通过添加微合金元素和钙处理等方式控制合金成分，使用该汽车传动轴管用钢制作的传动轴的屈服强度、抗拉强度、疲劳性能等指标均高于现有的汽车传动轴，并且厚度还有进一步减薄的空间，使用该传动轴管专用钢生产的传动轴管可以使其节能、环保。

技术领域

本发明属于炼钢生产技术领域，具体为一种汽车传动轴管专用钢，同时提供了该传动轴管专用钢的制备方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车的自重与其耗油量成正比，即汽车自重越重，耗油量越大，减轻车体本身质量是实现节能、降耗、环保最有效的措施之一。

发动机输出的动力并不是直接作用于车轮上来驱动汽车行驶的，而是需经过一系列的动力传递机构。发动机输出的动力，是要经过一系列的动力传递装置才到达驱动轮的。发动机到驱动轮之间的动力传递机构，称为汽车的传动系，主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器以及半轴等部分组成。

发动机输出的动力，先经过离合器，由变速器变扭和变速后，经传动轴把动力传递到主减速器上，最后通过差速器和半轴把动力传递到驱动轮上。

汽车传动轴是连接车轮与发动机传动的重要部件，在保证具有足够的传动性同时还应该具有质量轻的特征，以满足于节能的需要。

钢材是资源丰富且价格相对较低的原材料，用钢板制造的传动轴管能保证具有良好的传动性，但由于现有钢板中的碳、硅、锰等元素的合金量不能满足生产高强度级别钢板的需要，致使原来使用钢板制作的传动轴管壁厚较厚，质量增加。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了“控制原始奥氏体晶粒大小”的概念，有意识地加入微合金化元素，以开发性能更优的钢种，利用铌的细晶强化，钛的析出强化，钒的沉淀强化作用等，使钢在热轧过程中，所加入的微合金元素以NbNC、TiNC、VN应变诱导析出，阻碍形变奥氏体的回复、再结晶，以提高钢的强韧性。但到目前为止，在汽车传动轴管专用钢方面还没有发现铌、钒、钛复合强化的技术启示。

本发明的技术方案是提供了一种汽车传动轴管专用钢：按照质量百分比，其中，碳0.05-0.12％；硅0.05-0.25％，锰1.40-1.70％，铌0.005-0.05％，磷≤0.015％，氧≤0.0020％，氮≤0.0040％，硫≤0.005％，钛0.05-0.15％，钒0.02-0.10％；余量为铁和不可避免的杂质。

同时根据本发明的另一方面还提供了该汽车传动轴管专用钢的制备方法，

铁水预处理：往铁水预处理装置中加入脱硫剂，当铁水中硫的重量含量≤0.003％时将其倒入转炉冶炼；

转炉冶炼：对脱硫后的铁水喷吹氧气冶炼，并采用石灰和轻烧白云石造渣，其吹氧时间为12－20分钟，出钢温度保持在1650℃－1690℃之间；

炉外精炼：经转炉冶炼后的钢液倒入LF钢包精炼炉中，并根据目标钢液中的合金含量向该钢包精炼炉内加入铌、钛、钒、锰、硅调整钢中合金含量，同时加入脱氧剂，从底部喷吹氩气或氮气，待钢液合金化后经常规轧制形成汽车传动轴管用钢。

进一步地，所述脱硫剂是由镁粉和石灰粉构成，且镁粉和石灰粉之间的重量比为1：3.0～4.0。

进一步地，所述转炉冶炼出钢步骤中，其下渣量为每吨钢小于或等于5公斤钢渣。