[发明专利]一种滑动轴承钢背用冷轧钢板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种滑动轴承钢背用冷轧钢板的制备方法。

背景技术

一般铜铅滑动轴承的生产工艺如下：冷轧带钢剪切→冷轧带钢打毛→在冷轧带钢毛面布铜铅合金粉末→850℃左右烧结→轧制→冲压成滑动轴承→滑动轴承内表面(铜铅合金层)镗削。滑动轴承内表面镗削是为了达到滑动轴承所要求的壁厚精度，滑动轴承厚度公差要求在0.007～0.01mm的范围内。滑动轴承外表面(钢背)无镗削工艺，只要保证滑动轴承的外观以及其与气缸的贴合度即可。

目前，我国滑动轴承厂家生产滑动轴承所用的冷轧精密带钢主要靠进口国外的优质碳素结构钢或采用普通冷轧钢板作原料。然而，普通冷轧钢板作原料的滑动轴承钢背材料强度不够，晶粒粗大，在烧结过程中容易发生起皱现象。并且，如果滑动轴承钢背材料成分设计不合理，如C含量偏高，在滑动轴承钢背烧结工艺的加热和急速冷却过程中，钢背会产生魏氏组织，则滑动轴承在使用过程中很容易开裂而导致报废。如Si含量过高，钢板表面洁净度就会不足，那么铜铅和冷轧带钢双层金属的粘结强度就会降低，导致滑动轴承分层，这是滑动轴承材料的致命缺陷，直接影响滑动轴承的使用寿命。随着现代汽车的承载量不断加大，现有冷轧带钢的强度和硬度已不能满足滑动轴承承载性的要求，滑动轴承在实际工作中经常出现疲劳破损。虽然选用国外的优质碳素结构钢可以部分解决上述问题，但存在价格较贵、生产成本高、生产周期长等的问题。例如：专利申请号为DE19981034361的德国专利公开了一种含钛、氮和低铝的用于制造精密深冲硬化构件的冷轧带钢生产方法，该方法生产的滑动轴承钢背材料采用添加微合金元素Ni、Ti的方法来满足材料的强度和塑性。专利申请号为JP19960179995的日本专利公开了一种用于覆层或背衬的具有易加工性和良好淬透性的薄钢板生产方法，其生产滑动轴承钢背材料采用添加微合金元素B的方法来满足材料的强度和塑性。这些元素在钢板高温下固溶在钢基中，在随后的热轧及冷轧退火中以NiCN、TiCN、BCN等第二相颗粒形式析出，这些纳米级的细小颗粒可以有效阻止晶粒长大或粗化，从而获得晶粒尺寸细小的组织结构，达到保持良好延伸率和细晶强化效果。但是，添加这些微合金元素不仅增加材料的成本，而且给生产工艺的控制带来困难。

发明内容

本发明的目的在于提出一种滑动轴承钢背用冷轧钢板的制备方法，该钢板不仅具有很高强度和良好的硬度，而且具有优良的粘结性和较高的表面精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种滑动轴承钢背用冷轧钢板的制备方法，所述冷轧钢板的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.18-0.22、Si：0.1-0.2、Mn：0.60-0.80、P≤0.015、S≤0.015、Al：0.02-0.06，Ti：0.05-0.15，V：0.03-0.05，Nb：0.02-0.04，Cu：0.04-0.06，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：

1）冶炼连铸，其中转炉钢水的出钢温度控制在1600-1640℃；吹氩时间控制在14-16分钟；连铸浇注温度控制在1510-1530℃；

2）板坯加热至1230-1250℃，粗轧温度控制在1140-1160℃、终轧温度控制在870-890℃、卷取温度控制在550-570℃；

3）冷轧，经过3-5道次冷轧达到名义厚度，总压下率控制在70-80%；

4）罩式全氢炉退火，退火温度控制在650-670℃。

本发明的有益效果为：

通过化学成分的调整，在普通结构钢的基础上，降低硅含量，调配碳和锰的含量，并添加Ti、V、Nb、Cu等合金元素，并在大量实验的基础上确定了其适宜的含量。经对本发明带钢的力学综合性能检测发现：该带钢既具有良好的冲压性能、很高的强度和硬度，又具有优良的粘结性、较高的表面精度。其力学性能指标为：屈服强度大于255MPa，抗拉强度大于440Mpa，硬度为HRB62-65，粘接强度大于160MPa。

具体实施方式

实施例一

一种滑动轴承钢背用冷轧钢板的制备方法，所述冷轧钢板的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.18、Si：0.2、Mn：0.60、P≤0.015、S≤0.015、Al：0.06，Ti：0.05，V：0.05，Nb：0.02，Cu：0.06，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：

1）冶炼连铸，其中转炉钢水的出钢温度控制在1600℃；吹氩时间控制在16分钟；连铸浇注温度控制在1510℃；