CN103436781A - 一种载重汽车的驱动桥壳用方矩管及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载重汽车的驱动桥壳用方矩管及其生产方法，方矩管材料的化学成分及重量百分比含量为：C0.12～0.18、Si0.35～0.50、Mn1.30～1.50、P≤0.025、S≤0.015、Al0.015～0.050、其余为基体Fe和微量杂质元素；方矩管材料的性能：AKV2（J）（试验温度-43℃）：148-162，HB142～147，Rm（MPa）：510-530，A(%)：33.5-35。其优点是：在普通材质中添加Mn，提高了方矩管的综合性能，并在连轧圆形断面无缝管工序后直接在四棍定径上进行热轧方矩管，减少加工工序，降低成本，同时还可降低冷加工变形所产生的加工硬化及组织不均匀性，稳定了方矩管的强度及韧性，提高了其冷加工性能和使用寿命，它适用于载重汽车的驱动桥壳，有着广阔的应用前景。

Description

一种载重汽车的驱动桥壳用方矩管及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种载重汽车的驱动桥壳用方矩管及其生产方法，属于黑色金属冶炼及金属压力加工领域。

背景技术

目前在汽车制造业方面，载重汽车的驱动桥壳由于采用了新技术，对无缝方矩管产生了较大需求，无缝管式整体车桥作为一种新式结构得到较快发展。其特点是强度高、刚性好、运转平稳、使用寿命长，且成本低、重量轻、结构紧凑、外形完美，已成为国际、国内中重型卡车车桥市场的更新换代产品。从目前国际上发达国家的运输方式看，我国公路运输将逐步向载重型汽车方向发展，去年我国生产载重型汽车119.3万辆左右，半挂型车辆34万辆左右。仅一汽解放本部每年载重汽车的生产量为15-20万辆左右，对无缝管式整体车桥桥壳的需求量为16万根左右。国内主要生产载重型汽车的企业大都逐步在载重型汽车上开始使用无缝管式车桥来提升国产汽车的性能和市场竞争力，方矩管车桥有广阔市场前景，预计年市场需求约5-8万吨。

目前国内主要生产方式以热轧无缝圆管为原料，通过冷推方加工为方形管，为降低冷变形产生的加工硬化，进行后续完全退火以满足下一步加工使用要求。

发明内容

从以上技术背景出发，本发明的任务是，以经济的优越方式提供一种载重汽车的驱动桥壳用方矩管及其生产方法。本发明具有加工工序简化、硬度均匀、塑性较高、裂纹敏感性低、冷加工性能较好，加工成本较低等特点。

为实现上述目的，本发明是通过如下措施来实现：

（1）圆坯经过加热→穿孔→连轧，轧制成无缝管后直接装入再加热炉重新加热到930℃以上进入四辊定径机进行轧制，轧制变形为方矩管，减少了冷推方工序，简化了加工工序，降低加工成本；

（2）轧后进行退火热处理，有利于均匀组织，降低残余应力改善加工性能。

本发明的载重汽车的驱动桥壳用方矩管的化学成分及含量设计为（wt％）：

生产工艺方法为：

以高炉铁水为原料，将铁水预处理后进入转炉冶炼，出钢温度为1630-1670℃，出钢碳含量为0.06-0.18wt％，按照成分设计加硅锰合金和锰铁合金后进入LF炉精炼，随后进行连铸，连铸过热度为20-30℃，连铸拉速为0.75-1.05m/min，加热后进行高压水除鳞，然后进行轧制，钢坯开轧温度为1210-1230℃；加热好的管坯进行穿孔、连轧轧制成无缝圆管、再加热炉加热之后在四棍定径机上轧制成方矩管，然后进行退火，退火后进行矫直，对矫直后的钢管逐支进行探伤检测、水压试验，检查入库。

生产工艺流程简述为：转炉冶炼→LF炉精炼→连铸→加热炉加热→穿孔→连轧→再加热炉加热→四辊定径轧制方矩管→冷床→锯切→热处理→矫直→探伤→人工检查→喷标→入库。

本发明载重汽车的驱动桥壳用方矩管，性能效果如下：

1、利用四辊定径代替三辊定径，直接热轧为方矩型无缝管，减少了冷推方工序，减少了加工工序，降低成本。

2、由于以高炉铁水为原料，套管有害杂质元素含量显著降低（越低越好），情况见下表：

3、方矩管的低温性能显著提高

4、由于采用热轧后退火热处理，表面硬度亦显著降低，且强度性能稳定，延伸率有明显提高，冷加工性能提高，综合性能好，情况见下表：

本发明的优点为：在普通材质中添加Mn，提高了方矩管的综合性能，并在连轧圆形断面无缝管工序后直接在四棍定径上进行热轧方矩管，减少加工工序，降低成本，同时还可降低冷加工变形所产生的加工硬化及组织不均匀性，稳定了方矩管的强度及韧性，提高了其冷加工性能和使用寿命，它适用于载重汽车的驱动桥壳，有着广阔的应用前景。

具体实施方式

将预处理后的100吨铁水进入转炉冶炼，按照成分设计加入锰铁、硅锰合金后，进入LF炉精炼，进行连铸，然后进行轧制、热处理、矫直、探伤。

生产工艺流程简述为：转炉冶炼→LF炉精炼→连铸→加热炉加热→穿孔→连轧→再加热炉加热→四辊定径轧制方矩管→冷床→锯切→热处理→矫直→探伤→人工检查→喷标→入库。

【试验钢具体工艺如下：】

铸坯的化学成分及含量见下表（wt%）：

1、冶炼

以高炉铁水为原料，顶底复吹转炉冶炼的出钢温度为1630～1670℃，出钢钢水中碳的质量百分含量为0.06～0.18%、磷的质量百分含量为0.004～0.011%；所述圆坯连铸的过热度为20～30℃，连铸拉速为0.75～1.05m/min。

转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如下表所示。

转炉加入硅锰合金和锰铁合金，经LF炉精炼。

连铸过热度及拉速控制

2、轧制

制管过程如下；

为了使管坯具有良好的轧制性能，要连续检测并控制加热管坯的环形炉的预热段、加热段、均热段等各段的温度，环形炉各段温度的控制范围见下表：

环形加热炉各段温度

计算机系统在线记录各段加热温度，要求控制好预热段、均热段温度，保证加热透彻均匀而不过烧。热工具在使用前必须进行测量及轧前检查避免划伤。钢坯在加热炉内加热时间大于5小时，试验钢的钢坯开轧温度为1210-1230℃。加热好的管坯经过穿孔、连轧管机组轧制成无缝圆管，然后在四棍定径机上轧制成方矩管，每批至少进行一次热取样，检查几何尺寸；之后进行热处理：严格控制炉温、加热稳定性，保证退火质量；热处理制度为：880±10℃保温40min后随炉缓慢冷却，出炉后进行矫直。对矫直后的钢管逐支进行探伤检测、水压试验，合格者入库。

经过上述工艺过程，合格者即成为本发明所述的“载重汽车的驱动桥壳用方矩管”。

经过检验，所产方矩管的力学性能见下表：

Claims (2)

1.一种载重汽车的驱动桥壳用方矩管，其特征是：方矩管材料的化学成分及重量百分比含量为：C0.12～0.18、Si0.35～0.50、Mn1.30～1.50、P≤0.025、S≤0.015、Al0.015～0.050、其余为基体Fe和微量杂质元素；方矩管材料的性能：AKV2（J）（试验温度-43℃）：148-162，HB142～147，Rm（MPa）：510-530，A(%)：33.5-35。

2.根据权利要求1所述的载重汽车的驱动桥壳用方矩管，其特征是：以高炉铁水为原料，将铁水预处理后进入转炉冶炼，出钢温度为1630-1670℃，出钢碳含量为0.06-0.08wt％，加硅锰和锰铁合金后进入LF炉精炼，进行连铸，连铸过热度为20-30℃，连铸拉速为0.75-1.05m/min，加热后进行高压水除鳞，然后进行轧制，钢坯开轧温度为1210-1230℃；加热好的管坯经过穿孔、连轧管机组轧制成无缝圆形钢管，然后直接在四棍定径机上轧制成方矩管，之后进行热处理，对矫直后的钢管逐支进行探伤检测、水压试验，检查入库。