[发明专利]一种Te微合金化中碳胀断连杆用钢及制造方法和应用

说明书

本发明提供了一种Te微合金化中碳胀断连杆用钢及制造方法和应用，成分：C 0.40～0.50％、Si 0.40～0.90％、Mn 1.10～1.60％、P≤0.045％、S 0.030～0.070％、Cr 0.10～0.30％、V 0.10～0.50％、Al≤0.030％、Ca 0.0030～0.0080％、Te≤0.0080％，[N]0.0150～0.0200％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。通过设计的成分，配合本发明制造工艺，改善硫化物形态和分布较差的问题，钢中A类粗系≤3.0级，A类细系≤2.0级，生产的胀断连杆性能优异，改善切削加工性能。

技术领域

本发明属于合金结构钢技术领域，尤其涉及一种Te微合金化中碳胀断连杆用钢及制造方法和应用。

背景技术

连杆是汽车发动机的关键零件，其作用是将活塞上的气体作用力传递给曲轴，把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，为了保证发动机的可靠性，要求连杆应具有足够高的疲劳强度和刚度。为了满足驾驶需求，目前采用胀断连杆来代替切断连杆，为了获得较好的经济加工性能和环保需求，常用以C70S6、46MnVS5为代表的非调质钢来代替调质钢。这类材料中常添加大量的S(0.030～0.080％)以满足切削加工需要，在切削加工过程中，硫化物受热溶解，不仅会降低切削的长度，而且会在刀具表面形成熔融的金属，降低刀具磨损率。因此，这对钢材硫化物形态和硫化物位置提出了更高的要求，通常我们采用GB/T 10561标准来对夹杂物形态进行评级，A类夹杂物等级越小，则表面夹杂物约接近球形且分布均匀。

2015年12月16日公开的公开号为CN 105154774 A的专利公开的一种易切削中碳非调质胀断连杆用钢及其制造方法，是一种易切削中碳非调质胀断连杆用钢，其特点在于其微观组织包括铁素体+珠光体，以及第二相粒子VN；所述钢C:0.2～0.55％,Si:0.35～1.00％,Mn:0.5～1.70％,S:0.01～0.09％,P:0.03～0.15％,Cr:O.05～0.50％；V:0.05～0.45％，N:0.005～0.030％，其余为Fe及其他不可避免的杂质。该钢种为一种中碳含钒非调质钢，用于制作胀断连杆，该钢种添加了元素S,P等元素，使钢材中生成复合类型的夹杂改善材料的切削性能；同时降低材料塑性变形性能，便于连杆胀断加工，又不明显影响材料的强度及疲劳寿命。但是，夹杂物类型、大小、形貌控制不良，使得材料得不到较好的综合性能。

2016年11月9日公开的公开号为CN 106086288 A的专利36MnVS4胀断连杆用钢制造方法，所述钢种通过控制P含量在0.020～0.030％提高胀断性能，同时控制残余元素Cr在0.10～0.15％，碳当量控制在1.18～1.27％，己提高材料性能，但是该钢种合金元素偏低，力学性能相对较低，为满足零件设计的性能要求需使用规格更大的材料，不利于发动机轻量化要求。

2010年11月10日公开的公开号为CN106086288A的专利裂解连杆用钢，所述钢种C:0.25～0.5％,Si:0.01～2.0％,Mn:0.5～2.0％,S:0.01～0.2％,P:0.015～0.080％,V:0.02～2.0％,Cr:0.05～1.0％,Ti:0.01～0.10％,N:0.01％以下，其余为Fe及其他不可避免的杂质。该钢种的切削性有所改善，但仍难解决切削性和裂解性并立的困难，而且为了提高切削性该钢种适当减少了合金添加量，导致了材料强度的下降。且此钢种添加较高含量的Ti元素，使得钢中生成较大量的有害含Ti夹杂物，使得材料的疲劳性能显著降低。

2017年11月3日公开的公开号为CN 107312908 A的专利公开了一种非调质钢中改善MnS夹杂物形态的冶金方法，该方法采用向刚忠添加Zr元素控制MnS的形态，采用Zr脱氧，利用ZrO2做为MnS的异质形核剂，达到细化MnS的目的。但ZrO2容易聚集，形成脆性夹杂物，恶化钢材的疲劳性能。

2017年12月24日公开的公开号为CN 107287504A的专利公开了一种含硫、含碲的中碳易切削非调质钢机器生产工艺方法，采用Te元素改进钢材的切削性能，但其Te/S比例为0.25～2.5，成本较高。

发明内容