[发明专利]非调质钢的制备方法以及利用其制备细晶锻件的方法

说明书

本发明公开了一种发动机非调质胀断连杆用钢及其细晶锻件制造方法，所述连杆用钢的制备方法包括将非调质钢材轧制为Φ37‑40的棒材，所述棒材经开轧、穿水冷却、精轧、穿水冷却和终轧；所述轧制加热温度为1150‑1200℃，开轧温度为1110‑1160℃，精轧温度为860‑900℃，终轧温度为830‑860℃；所述连杆用细晶锻件的制备方法包括下料、感应加热、辊锻、吹风、锻造成型、冲孔切边、整形和控制冷却，所述连杆感应加热的温度为1260‑1280℃，辊锻温度为1200‑1250℃，锻造成型温度为1050‑1100℃。本发明制备的连杆有效细化了连杆的晶粒度，提高了材料的强度和韧、塑性，简化了生产工艺。

技术领域

本发明涉及一种发动机非调质涨断连杆的制备方法，具体是一种发动机涨断连杆用钢及其细晶锻件的制备方法。

背景技术

近年来，随着汽车产业的不断优化升级，微合金非调质钢代替调质钢应用于汽车产业的优点日益突出，因其具有优异的加工性能、绿色节能的环境效益和较低的生产费用而日趋广泛地用于汽车锻件。连杆是汽车发动机中的主要零件之一，主要用于连接发动机的活塞和曲轴，要承受一定的压缩、拉伸等交变载荷，因此要求发动机连杆具有良好的力学性能。目前，发动机连杆大多采用调质钢制造，其繁琐的调质、校直、加工等工序，生产成本高、能量消耗大，加剧了环境污染，且存在淬火变形、开裂等质量问题，与汽车工业发展中的节能减排不相符。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种发动机非调质涨断连杆用钢及其细晶锻件的制备方法。能够有效细化连杆的晶粒度，提高材料的强度、韧性和塑性，有效提高连杆的综合力学性能，并可取消调质处理、简化加工工艺等。

技术方案：本发明的非调质钢的制备方法，包括开轧、穿水冷却、精轧、穿水冷却以及终轧的步骤，得到Φ37-40的非调质钢的棒材。

其中，轧制加热温度为1150-1200℃，其中，开轧温度为1110-1160℃，精轧温度为860-900℃，终轧温度为830-860℃。

制备的非调质钢的化学元素成分如下(质量百分比％)：C：0.36-0.42；Si：0.60-0.75；Mn：0.95-1.05；P：0.020-0.045；S：0.060-0.090；Cr：0.100-0.25；Ni：0.010-0.20；Mo：0.02-0.06；Al：0.0070-0.010；Cu：0.06-0.40；V：0.20-0.35；Ti：0.003；N：0.0150-0.0200；余量为Fe和杂质。

采用适宜的轧制加热温度，可以使材料中的微合金元素能够充分地固熔于奥氏体中，在轧制后冷却时以弥散、细小的颗粒状第二相的形式从基体中析出，在后续锻造加热时起到阻碍晶粒长大的作用，以此达到细化晶粒的作用。

终轧后，所得棒材加热至1150℃，保温15min后检验其奥氏体晶粒度，所述奥氏体晶粒度细于8级。其目的是为了确保连杆在经过后续锻造工序后，具有较细的晶粒度。

利用上述的制备方法制备的非调质钢制备细晶锻件的方法，包括下料、感应加热、辊锻、吹风、锻造成型、冲孔切边、整形以及控制冷却的步骤。

非调质钢的化学元素成分如下(质量百分比％)：C：0.36-0.42；Si：0.60-0.75；Mn：0.95-1.05；P：0.020-0.045；S：0.060-0.090；Cr：0.100-0.25；Ni：0.010-0.20；Mo：0.02-0.06；Al：0.0070-0.010；Cu：0.06-0.40；V：0.20-0.35；Ti：0.003；N：0.0150-0.0200；余量为Fe和杂质。

其中，感应加热工序的温度为1260-1280℃，采用适宜的加热温度，可以使轧制后材料中析出的微合金第二相能够充分地固溶于奥氏体中，从而达到弥散强化的目的。