[发明专利]非正火钢组合物和使用该组合物的连杆及制造连杆的方法

说明书

本发明公开了包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、钒(V)、钛(Ti)、氮(N)和铁(Fe)的非正火钢组合物以及用于改善连杆的屈服强度、疲劳强度等的连杆制造方法。非正火钢组合物基于组合物的总重量包括含量为约0.30～0.55wt％的碳(C)、含量为约0.80～1.20wt％的硅(Si)、含量为约0.80～1.20wt％的锰(Mn)、含量为约0.06～0.10wt％的硫(S)、含量为约0.20～0.35wt％的钒(V)、含量为约0.01～0.20wt％的钛(Ti)、含量为约0.005～0.02wt％的氮(N)以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质。

相关申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.§119要求于2014年2月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-17862号的优先权，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。

技术领域

本发明涉及非正火钢组合物、使用该非正火钢组合物的连杆以及制造该连杆的方法。具体地，用于制造连杆的非正火钢组合物可以包括：碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、钒(V)、钛(Ti)、氮(N)和铁(Fe)。此外，制造连杆的方法包括热处理技术，以改善连杆的屈服强度、疲劳强度等。

背景技术

通常而言，用于车辆发动机的连杆是发动机系统的主要驱动部件，其与活塞连接以在气缸内往复运动并将在发动机的膨胀行程在接收高温高压气体压力时所产生的活塞的直线往复运动转换为曲轴的转动。

具体地，连杆用于连接活塞和曲轴、将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动、并将施加于活塞的动力传输到曲轴从而在曲轴中产生旋转力矩。

连杆通常可以包括三个部件，即与活塞销连接的小端、与曲轴连接的大端、以及将小端和大端一体连接的柄部。因为连杆不断接收负荷例如压缩力、张力和弯曲，连杆可能需要充足的强度和刚度。

近来，根据对于高燃料效率的需求以及例如排气的环境规章，已经开发出使用汽油直喷(GDI)或涡轮汽油直喷(TGDI)方法的车辆发动机，在该发动机中燃料被直接喷射到气缸中。这类发动机产生比现有技术发动机更高的燃烧压力，并且接收高燃烧压力引起的活塞压力的连杆会接收到更高的负荷，例如更高的压缩力、张力和弯曲。

在现有技术中，制造连杆的方法包括热锻法、烧结法、铸造法等。热锻法是在重结晶温度或更高温度下加热材料并用模具和锻造机器向金属材料施加向下压的负荷以使连杆成型的加工方法。烧结法是冷却、压缩金属粉末并以连杆制成品的形状使其成型、然后在加热炉中烧结成型的金属粉末以制造连杆的方法。铸造法是将熔融金属注入具有与连杆制成品的形状对应的内部空间的模具中并使熔融金属凝固以制造连杆的方法。由于与通过热锻法和烧结法制造的连杆相比，通过铸造法制造的连杆具有相当低的机械特性如机械强度，已几乎不用铸造法。因此，连杆通过一般的热锻法或烧结法进行制造，特别是热锻法。

然而，现有技术中的热锻法在确保屈服强度和疲劳强度以及高性能方面存在限制，从而需要开发制造连杆的新技术。

在该背景技术部分公开的以上信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供新的非正火钢组合物，当连杆通过使用该组合物进行制造时，可以改善连杆的屈服强度、疲劳强度等。