[发明专利]一种非调质钢及其制造方法以及该非调质钢的应用

说明书

本发明公开了一种非调质钢，其抗拉强度Rm＝900‑1150MPa，屈服强度Rel≥600MPa，延伸率A≥10％，断面收缩率Z≥20％，冲击功AKu≥30J；非调质钢的化学元素含有：C、Si、Mn、P、S、Cr、V、Al、Nb、Ti、N、Ni、Mo、Sn、Cu其余为Fe和其他不可避免的杂质，本调质钢的制作方法为炼钢‑下料‑机加工‑表面感应淬火、回火‑磨外圆‑探伤。利用该方法制造的非调质钢力学性能优秀，取消了传统调质热处理工序，降低了加工余量，提高了生产效率，同时还提高了由该非调质钢制作的转向节销的切削加工性能和耐磨性。

技术领域

本发明涉及汽车金属材料加工应用技术领域，涉及一种非调质钢及其制造方法以及该非调质钢的应用。

背景技术

汽车转向节销是汽车前轴与轮子之间的关键连接件，在使用过程中受力相当复杂，既承受轴头三个方向的力和力矩，同时也要求较高的耐磨性。目前国内载货汽车行业转向节销主要采用传统调质钢42CrMo进行表面淬火代替渗碳钢20CrMnTi渗碳处理，传统的调质热处理由于生产周期长，能耗大，制造成本高，且采用42CrMo钢表面淬火耐磨性不如20CrMnTi，传统调质钢，机加工余量较大，生产效率低下，成本较大。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种非调质钢及其制造方法以及该非调质钢的应用；解决了传统调质钢生产效率低下，成本较大的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种非调质钢，其特征在于，其抗拉强度Rm＝900-1150MPa，屈服强度Rel≥600MPa，延伸率A≥10％，断面收缩率Z≥20％，冲击功AKu≥30J；所述的非调质钢的化学元素质量百分比含量范围为：C：0.43～0.47％；Si：0.50～0.80％；Mn：1.20～1.60％；P≤0.015％；S≤0.035％；Cr：0.15～0.30％；V：0.10～0.15％；Al：0.01～0.05％；Nb≤0.045％；Ti：0.015～0.035％；N：0.01～0.02％；Ni≤0.25％；Mo≤0.10％；Sn≤0.03％；Cu≤0.20％；其余为Fe和其他不可避免的杂质。

C：0.43～0.47％，决定非调质钢强度的重要元素。保证钢的强度，碳是最有效且成本廉价的元素，能够与强碳化物形成元素V、Ti、Nb、Mo等结合形成碳化物起到沉淀强化和细晶强化的作用，既有利于钢材强度增加，又有利于阻止再结晶，提高再结晶温度；碳含量提高可增加珠光体体积分数，结果具有较高的强度但是韧性较低，因此综合考虑成本和钢材性能，将C的含量限定在0.43～0.47％范围内。

Si：0.50～0.80％，提高非调质钢韧性的重要元素，对钢水脱氧具有良好作用。大部分微合金化非调质钢Si的含量大约在0.30％左右，提高Si含量既可以显著固溶强化铁素体，又可以促进铁素体的形成，有利于提高韧性，但Si含量大于0.90％时降低该钢的疲劳强度，易使钢中形成带状组织，使横向性能低于纵向性能，因此综合考虑，将Si的含量限定在0.50～0.80％。

Mn：1.20～1.60％，提高非调质钢的强度，改善韧性的重要合金元素。Mn元素还可以提高VC和VN在奥氏体中的溶解度，有助于其在铁素体中析出，当Mn含量＞1.0％时，有利于细化珠光体，并减小珠光体片层间距，使珠光体中渗碳体片的厚度减薄，改善钢的韧性，但当Mn含量≥2％时，将提高该钢珠光体的体积分数，降低韧性，因此综合考虑，将Mn的含量限定在1.20～1.60％。