[发明专利]汽车带轮活塞用钢40CrQ的生产方法

说明书

汽车带轮活塞用钢40CrQ的生产方法，钢的化学成分重量百分比为[C]=0.38%~0.42%，[Si]=0.17%~0.37%，[Mn]=0.60%~0.80%，[P]≤0.020%，[S]≤0.015%，[Cr]=0.85%~1.10%，[Ni]≤0.30%，[Al]≤0.0015%~0.0040%，（Cu+Ni+V+Sn）≤0.8%，[H]≤0.0002%，[O]≤0.0020%，其余为Fe和必不可少的杂质。采用工艺路线为：采用纯净钢冶炼体系，转炉+LF炉+VD炉或RH炉。严格控制主要合金元素、残余有害元素含量、钢水的纯净度，并采用高温大压下轧制新技术，粗轧后脱头台架使用，KOCKS减定径轧制，轧后圆钢经缓冷+漏磁探伤，成功开发了汽车带轮活塞用40CrQ钢。用户通过材料、工艺验证，该汽车带轮活塞产品符合淬透性和疲劳寿命要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种汽车带轮活塞用钢40CrQ的生产方法。

技术背景

汽车带轮活塞用钢CrMo系列是使用档次高和质量要求高的特钢产品。该品种在汽车行业中被广泛应用，主要用于做关键部分材料，直接影响汽车行驶的可靠性与安全性，因此，必须具有足够的强度、刚度、淬透性和抗疲劳性能。汽车带轮活塞用钢40CrQ钢作为为高档合金材料，要求有高的淬透性和疲劳寿命，主要用于制造汽车带轮活塞，对钢材的表面、内部以淬透性和及疲劳寿命要求比较高。按照中国国标QC/T513~1999《汽车带轮活塞疲劳寿命试验方法》和QC/T483~1999《汽车带轮活塞疲劳寿命限值》中标准要求：汽车带轮活塞疲劳寿命同时达到B5不小于20万次或B10不小于28万次和B50不小于50万次的双指标为合格品。

发明内容

本发明旨在提供一种汽车带轮活塞用钢40CrQ的生产方法，其圆钢代表规格为φ55mm，锻造成汽车带轮活塞零件后要求调质硬度30~36HRC，锻件表面喷丸强化处理、晶粒度5~8级、汽车带轮活塞总成疲劳寿命试验达50万次无损坏。

本发明的技术方案：

汽车带轮活塞用钢40CrH的生产方法，钢的化学成分重量百分比为[C]=0.38%~0.42%，[Si]=0.17%~0.37%，[Mn]=0.60%~0.80%，[P]≤0.020%，[S]≤0.015%，[Cr]=0.85%~1.10%，[Ni]≤0.30%，[Al]≤0.0015%~0.0040%，（Cu+Ni+V+Sn）≤0.8%，[H]≤0.0002%，[O]≤0.0020%，其余为Fe和必不可少的杂质；关键工艺步骤包括：

冶炼：转炉出钢[C]≥0.08%，[P]≤0.015%，采用纯净钢冶炼体系，LF+VD炉精炼工艺，LF炉精炼全程吹氩，造渣脱氧，白渣保持时间≥15min，过程控制Al=0.015%~0.030%；VD真空脱气处理在真空度0.5tor以下真空保持时间不小于12min，出站钢水[H]≤2ppm，[O]≤10ppm；

连铸：采用全程保护浇铸，中包过热度目标值连浇炉≤30℃，开浇炉≤35℃；

加热：铸坯加热时间120~300min，加热段温度1050~1130℃之间，均热段温度1030~1100℃之间；

轧制：850轧机采用大压下进行轧制，一、二道次压下量按75mm、70mm控制；粗轧后采用脱头台架进中轧，开轧温度≥1100℃，精轧后进kocks减定径，终轧温度≥650℃；

冷却：轧后圆钢采用密排进保温罩缓冷，冷速≤0.13℃/s；进保温罩温度650~700℃，出保温罩后快速入坑缓冷；规格φ50~φ70mm采用冷床进保温罩工艺入坑缓冷，入坑温度≥300℃，盖罩缓冷时间不小于24h；

精整：超声波探伤+漏磁表面探伤。

发明原理：本发明主要从以下几方面来提高产品的淬透性和疲劳寿命。