[发明专利]一种高强度胀断连杆的非调质钢及其连铸生产工艺

说明书

本发明涉及一种高强度胀断连杆非调质钢及其连铸生产工艺，该钢的化学成分按质量百分含量计为C：0.32～0.40％，Si：0.90～1.25％，Mn：0.85～1.30％，P：0.008～0.045％，S：0.055～0.095％，Cr：≤0.35％，Ni：≤0.30％，Cu：≤0.25％，Mo：≤0.10％，Al：≤0.035％，Ti：0.030～0.070％，V：0.25～0.35％，N：0.009～0.022％，余量为Fe及杂质元素；产品形式为热轧圆钢棒材。工艺流程为电炉或转炉——炉外精炼——VD或RH真空脱气——连铸——连轧。该钢可以得到均匀的铁素体和珠光体，通过锻造成胀断连杆，其连杆力学性能Rel≥900Mpa，Rm≥1100MPa，硬度：305‑360HBW。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，涉及一种用于制作汽车发动机上的高强度胀断连杆的非调质钢及其制造方法。

背景技术

胀断连杆及其制造技术是20世纪90年代由德国兴起的一种新型连杆及连杆加工新技术。目前，国内外许多轿车以及商用车制造企业发动机都采用胀断连杆。

胀断连杆用钢是专门用于胀断工艺生产发动机连杆的一种微合金化非调质钢，钢材经过锻造成连杆毛坯后，再由胀断连杆加工线进行机加工和胀断，连杆的制造过程不需要进行热处理，且连杆制造工艺简单、高效。该钢是一种铁素体-珠光体型非调质钢，可用来代替40Cr、45、42CrMo等调质钢连杆；更重要的是，由于采用了胀断工艺进行分开连杆盖，不需要像传统连杆制造工艺那样进行一系列铣、拉、磨等机加工工序，使得连杆制作过程变得非常简单，并且具有制造精度高、效率高、节省能源、成本低等优点。

目前胀断连杆用钢主要是C70系列的非调质钢，还有少部分MnVS系列钢。C70系列钢制造的连杆强度性能指标为：Rel≥550Mpa，Rm≥900MPa；MnVS系列钢制造的连杆强度性能指标为：Rel≥750Mpa，Rm≥950MPa。

申请号200810048807.7公开的《汽车连杆用高强度非调质易切钢及其工艺方法》，本发明从提高非调质易切钢强度的机理出发，通过调质成分，非调质易切钢连杆强度达到Rel≥750Mpa，Rm≥1000MPa

申请号2012280024294.0公开的《非调质钢及非调质钢部件》，该专利通过对化学成分设计，可进行热锻而形成为规定形状之后断裂分割，适合用作需要高疲劳强度的汽车发动机连杆达到Rel≥450Mpa。

申请号201510332645.X公开的《汽车发动机胀断连杆用钢》，该发明通过对合金体系科学设计，无需对现有生产工艺作重大调整，就可以生产出具有高强度、合适脆性和良好切削加工性能的汽车胀断连杆用钢，连杆强度达到Rel≥800Mpa，Rm≥1100MPa。

随着轿车向节能、轻量化方向的发展，对汽车的动力传动部件发动机连杆提出了更高的要求，要求连杆具有更高的强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种用于制作发动机连杆高强度级别的非调质钢及其制造方法，连杆锻件Rel≥900Mpa，Rm≥1100MPa，硬度为305-360HBW，锻件金相组织为细小的铁素体加珠光体，晶粒度≥8级，有利于汽车发动机轻量化。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种用于制作高强度胀断连杆的非调质钢，该非调质钢的化学成分按质量百分含量计为C：0.32～0.40％，Si：0.90～1.25％，Mn：0.85～1.30％，P：0.008～0.045％，S：0.055～0.095％，Cr：≤0.35％，Ni：≤0.30％，Cu：≤0.25％，Mo：≤0.10％，Al：≤0.035％，Ti：0.030～0.070％，V：0.25～0.35％，N：0.009～0.022％，余量为Fe及杂质元素；产品形式为热轧圆钢棒材。

本发明化学成分设计依据如下：

1)C含量的确定