[发明专利]一种冷挤压圆钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种冷挤压圆钢，其除了Fe以外还含有质量百分比如下的下述化学元素：C：0.30～0.45％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.0～1.60％、S：0.005～0.030％、Al：0.01～0.06％。此外本发明还公开了上述冷挤压圆钢的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和浇铸；(2)加热；(3)锻造或轧制；(4)正火：正火温度为850～900℃，然后空冷；(5)球化退火：加热至740‑760℃保温一段时间，然后以5‑20℃/h的冷速冷却至690‑710℃保温一段时间，接着以2‑15℃/h的冷速冷却至650‑680℃保温一段时间，随后以5‑20℃/h的冷速冷却至500℃以下，然后出炉冷却。本发明所述的冷挤压圆钢具有优良的塑性和冷加工特性，可用于冷挤压加工离合器套筒等，具有良好的推广前景和应用价值。

技术领域

本发明涉及一种金属材料及其制造方法，尤其涉及一种钢种及其制造方法。

背景技术

离合器套筒是手动档汽车零部件中一个关键的部分。随着汽车产业的飞速发展，面对广阔的汽车市场，离合器套筒的需求量长久居高不下。由于离合器套筒的形状较为特殊，对尺寸精度要求较高，若采用常规的热锻加工后精加工工艺方式，一方面不仅材料的利用率较低，另一方面热锻需要的能源消耗较高，会增加加工成本，且会产生环境污染。

因此，零部件加工企业常采用冷挤压技术来生产离合器套圈，零件冷挤压技术具备多方面的优势：(1)近净成形体的尺寸及形位精度高，可以为后续高效、高精加工提供理想的毛坯；(2)对于净成形零件，很多部分无需后续加工，大大降低了原材料的浪费；(3)生产率高、能源消耗低，可以有效降低制造成本，缩短制造周期，提高产品的竞争力，精密成形产品的性能和质量相对于传统切削加工的产品，有很大提高；(4)零件冷挤压技术较传统成形工艺，生产条件得到了改善，对环境的污染大大减少；(5)零件冷挤压技术在冷精密成形方面，由于热处理工序的减少和无飞边工艺的进步，能源耗费和污染程度大大降低。由此可见，冷挤压这一技术更符合未来清洁制造和绿色环保的趋势，可以为可持续发展创造有利条件。

然而，冷挤压技术对材料的塑性要求很高，经常有零部件企业因钢材质量不合格导致挤压过程中经常发生开裂或者微裂纹萌生，导致加工后零件报废率高，检测成本上升。

基于此，期望获得一种具有优良塑性和冷加工特性的钢材，其可以有效应用于冷挤压加工离合器套筒。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种冷挤压圆钢，该冷挤压圆钢不仅具有适宜的强度，还具有优良的塑性和冷挤压性能，其适用性十分广泛，具有良好的推广前景和应用价值。

为了实现上述目的，本发明提供了一种冷挤压圆钢，其除了Fe以外还含有质量百分比如下的下述化学元素：

C：0.30～0.45％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.0～1.60％、S：0.005～0.030％、Al：0.01～0.06％。

进一步地，在本发明所述的冷挤压圆钢中，其各化学元素质量百分比为：

C：0.30～0.45％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.0～1.60％、S：0.005～0.030％、Al：0.01～0.06％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

在本发明所述的冷挤压圆钢中，各化学元素的设计原理如下所述：

C：在本发明所述的冷挤压圆钢中，C元素添加到钢中，不仅可以有效提高钢材的淬透性，还可以保证钢材具有一定的强度和硬度，有利于提高钢材加工后制得零件的耐磨损性。但是，需要注意的是，钢中C元素含量提高，则会提高钢材的硬度，会导致在后续加工过程中材料强度过高，增加冷挤压模具的损耗。而若钢中C元素含量太低，则无法使钢获得较高的抗拉强度，会导致钢材加工后制得零部件的耐磨损能力下降，使用寿命降低。基于此，在本发明所述的冷挤压圆钢中控制C的质量百分比在0.30～0.45％之间。