[发明专利]一种新能源汽车电机轴用棒材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车电机轴用棒材及其制备方法，涉及钢铁生产技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.14%～0.21%，Si≤0.40%，Mn：1.00%～1.40%，P≤0.025%，S：0.010%～0.035%，Cr：0.80%～1.20%，Mo：0.10%～0.20%，Al：0.020%～0.050%，H≤0.00015%，其余为Fe和不可避免的杂质。该钢种可以很好地承受高转速、高扭矩的电动汽车的平稳行驶要求。

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种新能源汽车电机轴用棒材及其制备方法。

背景技术

近年来，在国际碳排放目标的指引下，采用燃油、燃气的汽车行业销量持续下滑，而采用清洁电能源的汽车销量逆势而上，国内外乘用车企业陆续开启转型计划。然而相比燃油汽车，电动汽车对钢材的各项指标要求更为严格。燃油汽车加速是一个逐步换挡的过程，其传动系统转速逐步增加，不同转速下采用不同零件负载。而电动汽车的加速过程则相反：一方面没有换挡系统，无论转速快慢，均是用的同一套传动零部件，另一方面电动汽车起步的瞬间是输出扭矩最大的瞬间，起步过程对整个系统的强韧性挑战巨大。此外，燃油汽车的发动机最高转速约为3000-5000Rpm，而电动汽车的转速一般都在10000Rpm以上。故而，新能源汽车对于传动系统用钢铁材料的综合性能提出了更加苛刻的要求。本发明旨在开发一种强度高、疲劳寿命长的电机轴用特殊钢棒材，该材料的强度及均匀细小的奥氏体晶粒度可以承受10000Rpm高转速下的蠕变疲劳需求。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种新能源汽车电机轴用棒材，其化学成分及质量百分比如下：C：0.14%～0.21%，Si≤0.40%，Mn：1.00%～1.40%，P≤0.025%，S：0.010%～0.035%，Cr：0.80%～1.20%，Mo：0.10%～0.20%，Al：0.020%～0.050%，H≤0.00015%，其余为Fe和不可避免的杂质。。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种新能源汽车电机轴用棒材，其化学成分及质量百分比如下：C：0.15%～0.20%，Si≤0.35%，Mn：1.10%～1.40%，P≤0.025%，S：0.015%～0.035%，Cr：1.00%～1.20%，Mo：0.10%～0.20%，Al：0.020%～0.050%，H≤0.00015%，其余为Fe和不可避免的杂质。

前所述的一种新能源汽车电机轴用棒材，其化学成分及质量百分比如下：C：0.16%～0.20%，Si≤0.30%，Mn：1.20%～1.35%，P≤0.025%，S：0.010%～0.035%，Cr：1.00%～1.20%，Mo：0.13%～0.18%，Al：0.020%～0.050%，H≤0.00015%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明的另一目的在于提供一种新能源汽车电机轴用棒材制备方法，包括电炉/转炉冶炼→LF精炼→RH/VD精炼→连续浇注→铸坯加热→铸坯轧制→轧材堆冷→超声波探伤+漏磁探伤→打包入库，具体：

电炉/转炉冶炼：控制冶炼终点C含量≥0.06%，P≤0.020%，电炉采用偏心炉底出钢，留钢≥8吨，转炉采用滑板挡渣，留钢≥1吨，出钢时进行合金化处理，同时添加石灰、精炼渣、萤石造渣；

LF精炼：前期通过喂丝机喂入铝线，控制Al含量在0.030%～0.060%，全程采用SiC+Al粉扩散脱氧，同时微调各元素成分，保证精炼终点炉渣中TFe含量≤0.4%，各元素含量达到目标范围；

RH/VD精炼：采用高真空长时间脱H，真空度≤100Pa，真空保持时间≥20min，脱氢后钢液中H含量≤0.00015%；

连续浇注：采用大断面铸坯生产，连铸过程中采用高过热度35～45℃浇注；

铸坯加热：采用高温扩散工艺进行加热，均热温度1100～1200℃，总加热时间≥360min；