[发明专利]一种胀断连杆用46MnVS系列钢及其制造方法有效
申请号: | 202210148447.8 | 申请日: | 2022-02-18 |
公开(公告)号: | CN114672723B | 公开(公告)日: | 2023-06-23 |
发明(设计)人: | 张磊;李冰;朱和平;刘雯;汤敏浩;孙艺凡;董娟;孙伟;吴小林;王新社;曹红福 | 申请(专利权)人: | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 |
主分类号: | C22C38/02 | 分类号: | C22C38/02;C22C38/04;C22C38/60;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/06;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50;C22C33/06;C21C7/10;C21D8/06 |
代理公司: | 江阴市轻舟专利代理事务所(普通合伙) 32380 | 代理人: | 孙燕波 |
地址: | 214400 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 连杆 46 mnvs 系列 及其 制造 方法 | ||
1.一种胀断连杆用46MnVS系列钢,其特征在于:钢的化学成分按质量百分含量计为C:0.44~0.48%,Si:0.60~0.75%,Mn:1.10~1.20%,P:0.015~0.045%,S:0.06~0.070%,Cr:0.20~0.28%, Ni:0.10~0.18%,Cu:0.08~0.15%,Mo:≤0.03%,Al:≤0.008%,Nb:0.020~0.040%,V:0.13~0.18%,N:0.015~0.021%,Ti :0.01~0.02%,余量为Fe及不可避免的杂质元素;
控制f= S/Ti≥3,式中元素符号代表对应元素的质量百分含量,以此在钢中生成以TiS、Ti-MnS、TiS-MnS为主的复合型硫化物,硫化变性率超过80%,变性后硫化物的长宽比≤3,长度≤50μm的硫化物占硫化物总量的60%以上,按GB/T10561进行非金属夹杂物检验,硫化物评级A细≤2.0级、A粗≤1.5级;
Ceq=[C]+0.07[Si]+0.16[Mn]+0.61[P]+0.19[Cu]+0.17[Ni]+0.20[Cr]+0.4[Mo]+[V],式中C、Si、Mn、P、Cu、Ni、Cr、Mo、V为对应元素的质量百分含量,Ceq控制在0.9%~1.0%;
满足 1%≤50P+3Cu+(f/100)%≤2%,式中元素符号代表对应元素的质量百分含量,f=S/Ti,以此使连杆断面收缩率稳定在25%~35%;
连杆的组织为铁素体+珠光体,铁素体的含量5%~15%,连杆大头胀断面晶粒相差0.5级~1级;连杆的屈服强度Rel≥800MPa;胀断过程中的废品率≤0.1‰。
2.一种制造权利要求1所述胀断连杆用46MnVS系列钢的方法,其特征在于:包括
初炼:钢种属于含P钢,冶炼时使用薄渣,按0.010%≤P≤0.045%控制P含量;出钢温度1550℃~1580℃,出钢时P 含量为0.010~0.030%,C含量≥0.20%;出钢后添加钛铁、硅铁、硅锰、锰铁、硫铁、石灰,合金按控制成分范围的下限进行添加,然后进行扒渣处理;重新加入石灰、精炼渣进行造渣;
精炼:调整元素成分全部进入设计的含量范围,吊包温度1590℃~1610℃;
真空脱气:钢种属于高N钢,使用氮气为提升气,控制低真空、高真空的时间比例在3:1以上,其中高真空保持5~10分钟确保钢水的增N水平,软吹氩时间≥10分钟;
连铸:浇注过热度10℃~20℃,铸坯拉速0.6~0.9m/min;
连轧:钢坯入炉加热,加热温度:1200-1280℃,加热时间≥2.5小时,出炉经高压水除鳞,进入连轧机组轧制成所需规格的圆钢,轧制压缩比≥20,终轧温度>900℃,轧制完成后空冷。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:初炼采用转炉或电炉冶炼,铁水占85%以上,减少薄渣中石灰含量,与不含P钢钢水冶炼采用渣的石灰含量相比降低10-35%;冶炼时在薄渣操作过程中一次性将P脱到位;出钢时不允许使用Al脱氧剂;出钢后合金的加入顺序为钛铁、硅铁、硅锰、锰铁、硫铁、石灰,石灰的添加量为200kg/100吨钢水。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:精炼过程采用氮气搅拌,氮气搅拌强度以不裸露钢水为佳,使碳化硅粒、碳粉扩散脱氧,保证白渣时间≥20分钟。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:连铸工艺中,钢水从大包到中间包再到结晶器,均采用密封保护浇注让钢水与空气隔绝,启用结晶器电磁搅拌M-EMS和凝固末端电磁搅拌F-EMS。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:连轧工艺中,钢坯在步进式加热炉中加热,炉内残氧量≤ 0.5%,包括预热段、第一加热段、第二加热段、均热段,其中预热段温度控制在880~920℃,第一加热段温度控制在1070~1100℃,第二加热段温度控制在1021~1230℃,均热段温度控制在1230~1250℃,总加热时间2.5~3.5小时;
连轧的开轧温度为1100~1135℃,终轧温度为920~950℃,单相区内轧制, 单道次最大压下量控制在25~30mm之间。
7.一种采用权利要求1所述的一种胀断连杆用46MnVS系列钢制造胀断连杆的方法,其特征在于:包括依次进行的下料、加热、滚锻、预锻、终锻、切边、校正、控冷,其中,加热温度:1230℃~127O℃,控制上冷床冷却的温度≥900℃,冷却速度≤1℃/s,连杆组织为铁素体和珠光体,连杆大头部位晶粒5~6.5级,晶粒相差0.5级~1级。
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