CN105506464A - 一种汽车轴用无缝钢管及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种汽车轴用无缝钢管,其特征在于,构成无缝钢管的材料的化学成分包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C?0.19~0.23%;Si?0.17~0.37%;Mn?1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al?0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。本申请提供的汽车轴用无缝钢管在性能上优于中华人民共和国黑色冶金行业标准《汽车半挂轴用无缝钢管》YB/T4203-2009规定的钢管,解决了按照中华人民共和国黑色冶金行业标准《汽车半挂轴用无缝钢管》YB/T4203-2009规定生产的无缝钢管在整体式承重方轴的推方过程中产生裂纹及驱动桥壳的推方和扩涨过程中产生裂纹的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种无缝钢管及制造方法,特别涉及一种汽车轴用无缝钢管及制造方法。
背景技术
现代汽车运输行业对轻卡、重卡及其拖挂车的需求量越来越大,而轻量化、耐超载、超长寿命的轴用无缝钢管是制造汽车必不可少的部件。现有的中华人民共和国黑色冶金行业标准《汽车半挂轴用无缝钢管》YB/T4203-2009对生产的汽车轴用无缝钢管只做出了部分的规定,但是华北、华东及华南地区众多车轴生产企业进行工业化生产时,按照上述标准生产的汽车轴用无缝钢管产生了推方后裂纹及疲劳试验裂纹等问题。
因此,如何研发一种汽车轴用无缝钢管,在整体式承重方轴的推方过程中不产生裂纹及驱动桥壳的推方和扩涨过程中不产生裂纹便成为急需解决的技术问题。
发明内容
本申请解决的主要问题是提供一种载重汽车轴用无缝钢管,以解决按《汽车半挂轴用无缝钢管》YB/T4203-2009生产的汽车轴用无缝钢管产生了推方后裂纹及疲劳试验裂纹的质量问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种汽车轴用无缝钢管,其特征在于,构成无缝钢管的化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
进一步地,所述汽车轴用无缝钢管的不圆度不超过外径,壁厚不均度不超过壁厚公差的80%,定尺长度允许偏差0mm-30mm,弯曲度不大于1.5mm/m,晶粒度不小于5级,脱碳层深度不超过0.15mm。
进一步地,所述汽车轴用无缝钢管为汽车承重轴用无缝钢管(CZ20Mn2)或汽车驱动桥壳用无缝钢管(QD20Mn2)。
进一步地,所述汽车轴用无缝钢管中含有细化晶粒元素Al。
进一步地,所述汽车轴用无缝钢管的表面没有划伤,内外表面没有目视可见的裂纹、折叠、轧折、离层、凹坑和结疤。
本发明还提供了一种汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,采用氧气顶吹转炉加炉外精炼,获得制造汽车轴用无缝钢管的钢水的化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
进一步地,所述炉外精炼在进、出站时两步喂Al,精炼20min以上,精炼过程全程吹氩,不小于30min。
进一步地,该方法还包括将权利要求7所得钢水连铸成热轧圆管坯。
进一步地,所述汽车轴用无缝钢管为汽车承重轴用无缝钢管(CZ20Mn2)时,还包括以下步骤:
将所述圆管坯进行热处理:880±10℃保温30min淬火,水淬;550±10℃保温60min,回火,空冷;
进行力学性能检测,保证汽车承重轴用无缝钢管的抗拉强度≥685MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥10%,冲击吸收能量≥60KV2/J;热轧状态:伸长率≥20%,表面硬度150-187HBW。
进一步地,所述汽车轴用无缝钢管为汽车驱动桥壳用无缝钢管(QD20Mn2)时,还包括以下步骤:
将所述圆管坯热处理:870±10℃保温30min,淬火,水淬;530±10℃保温60min,回火,空冷;
进行力学性能检测,保证汽车驱动桥壳用无缝钢管的抗拉强度≥735MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥15%,冲击吸收能量≥60KV2/J,钢管表面硬度200-240HBW;热轧状态:伸长率≥22%。
进一步地,该方法还包括:对制造的汽车轴用无缝钢管进行检验的步骤,所述检验步骤包括:几何尺寸精度检验,力学性能检验,非金属夹杂物,晶粒度检验,全脱碳深度检验,表面质量和无损检测。
与现有技术相比,本申请所述的车轴用无缝钢管,达到了如下效果:
(1)提供了一种制造汽车轴用无缝钢管,该汽车轴用无缝钢管在性能上优于中华人民共和国黑色冶金行业标准《汽车半挂轴用无缝钢管》YB/T4203-2009规定的钢管。
(2)本发明提供的方法生产的汽车轴用无缝钢管解决了在整体式承重方轴的推方过程中产生裂纹及驱动桥壳的推方和扩涨过程中产生裂纹的技术问题。
(3)本发明提供的汽车轴用无缝钢管,应用时所需再加工步骤简单,适合于规模化生产,具有良好的推广价值。
(4)本发明提供的汽车轴用无缝钢管,安全性能好,成材率高。
(5)本发明提供的汽车轴用无缝钢管分为驱动轴用和承重轴用无缝钢管两大类,按汽车轴用无缝钢管的使用类别优化了钢管的力学性能等参数,这样可以保证汽车轴用无缝钢管在使用时性能更加优良。
(6)本发明提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法实施条件较为温和,操作简单,安全性高,参数容易控制,方案容易实现,但是生产出的汽车轴用无缝钢管加工性能优良,安全性高,成材率高。
(7)本发明提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法通过制订严格的几何精度控制范围,在成本合理的情况下,提高合金钢无缝钢管的性能。
(8)本发明提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法具有严格的检验标准,能够保证生产的钢管质量好,安全性和成材率高,抗疲劳性能优良,使用寿命长。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置,或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下对本申请作进一步详细说明,但不作为对本申请的限定。
实施例1
本实施例1提供一种汽车轴用无缝钢管,其特征在于,构成无缝钢管化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
下面分别介绍主要合金元素在车轴用无缝钢管中的作用:
C:0.19~0.23%,碳为碳化物形成元素,可以提高钢的强度,太低时效果不明显,过高时会大大降低钢的韧性。在车轴用管中低于0.19%则保证不了强度指标,高于0.23则保证不了塑性指标。
Si:0.17~0.37%,硅能提高钢的强度、耐磨性及抗氧化能力,但钢的韧性和塑性随其含量增加而降低。在车轴用无缝管中无特殊要求。
Mn:1.50~1.70%,锰为奥氏体形成元素,可以提高钢的淬透性和强度,增加钢中的残余奥氏体量,影响热轧组织的均匀性,降低钢的耐锈蚀性能。在车轴用无缝钢管中过低或过高均对碳当量产生严重影响,从而影响车轴管的可加工性。
P≤0.020%,磷显著提高钢的强度及硬度,但使塑性及韧性下降,尤其是提高钢的脆性转变温度和冷脆性。汽车轴用无缝管的加工过程产生的裂纹多与此有关。
S≤0.010,硫能提高钢材易切削性,但增加钢的热脆性,降低钢的强度和韧性脆性,在钢中的含量越少越好。汽车轴用无缝管的热加工过程产生的缺陷多与此有关
Al:0.025~0.045%,铝具有细化晶粒和提高钢的抗氧化性能,含量较低细化晶粒作用较小,较高会降低钢的高温强度和韧性。车轴用无缝钢管含有适量的Al能显著改善钢材的加工性能。
Cr≤0.10%,铬可提高钢的机械性能、抗腐蚀性以及提高淬透性,但增加钢的回火脆性。在车轴用无缝钢管中越少越好,按残余元素进行限制。
Mo:≤0.10%,钼主要是通过碳化物和固溶强化形式来提高钢的强度和淬透性,含量过高会降低钢的韧性,使合金钼钢发生石墨化的倾向。在车轴用无缝钢管中越少越好,按残余元素进行限制。
Ni≤0.10%,镍主要提高钢的强韧性,改善钢的抗腐蚀能力和加工性能,降低钢的脆性转变温度。在车轴用无缝钢管中越少越好,按残余元素进行限制。
Cu≤0.20%,铜在合金钢中可以提高钢的强度和耐大气腐蚀性,加入量过多,会使钢变脆,一般不宜超过0.2%。在车轴用无缝钢管中越少越好,按残余元素进行限制。
本实例1提供的汽车轴用无缝钢管在GB/699及GB/3077基础上限碳锰(缩小成分范围)、低磷硫、加铝、控制残余元素及五害元素而实现其成分上对不同用途无缝钢管的保障。在总体上高于YB/T4203的元素控制,生产的汽车轴用无缝钢管安全性高,成材率好,加工性能优良。在整体式承重方轴的推方过程中不产生裂纹及驱动桥壳的推方和扩涨过程中不产生裂纹。
实施例2
本实施例2提供一种承重汽车承重轴用无缝钢管,其特征在于,构成无缝钢管的材料的质量百分比化学成分为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%其余为Fe及不可避免的杂质,质量百分数总计100%。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管为汽车承重轴用无缝钢管(CZ20Mn2),其力学性能符合如下要求:
经热处理:880±10℃保温30min淬火,水淬;550±10℃保温60min,回火,空冷后,抗拉强度≥685MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥10%,冲击吸收能量≥60KV2/J;
热轧状态:伸长率≥20%,表面硬度150-187HBW。有严格的力学性能要求,在汽车轴用无缝钢管中引入屈强比以及伸长率要求,增加了钢管安全性,钢管在使用时成材率高。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管不圆度不超过外径,壁厚不均度不超过壁厚公差的80%,定尺长度允许偏差0-30mm,弯曲度不大于1.5mm/m。有严格的几何尺寸精度要求,使产品在使用时能更好的符合客户的需要,客户使用体验更舒心。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管中含有细化晶粒元素,细化晶粒元素可以为Al等。Al元素资源丰富,经济易得,而且在细化晶粒时作用明显。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管的晶粒度不小于5级。
优选的,碳当量0.47~0.51;碳当量的计算以实测的钢管成品成份数据为依据,计算公式为:
CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。计算结果保留小数点后三位有效数字。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管的脱碳层深度不超过0.15mm。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管的表面没有划伤,内外表面没有目视可见的裂纹、折叠、轧折、离层、凹坑和结疤。
本实施例2提供的汽车轴用无缝钢管对几何尺寸以及力学性能、脱碳层、表面状态均有要求,更可以确保汽车轴用无缝钢管的优良性能。尤其适用汽车承重轴用无缝钢管,安全性,成材率高,抗疲劳性能优良且使用寿命长。
实施例3
本实施例3提供一种汽车驱动轴用无缝钢管,其特征在于,构成无缝钢管的化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管为汽车驱动桥壳用无缝钢管(QD20Mn2),其力学性能符合如下要求:
经热处理:870±10℃保温30min淬火,水淬;530±10℃保温60min,回火,空冷后,抗拉强度≥735MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥15%,冲击吸收能量≥60KV2/J,钢管表面硬度200-240HBW;
热轧状态:伸长率≥22%。因为有严格的力学性能要求,而且在汽车轴用无缝钢管中引入屈强比以及伸长率要求,因此增加了钢管安全性,钢管在使用时成材率高。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管的几何尺寸精度满足如下要求:不圆度不超过外径,壁厚不均度不超过壁厚公差的80%,定尺长度允许偏差+30-0mm,弯曲度不大于1.5mm/m。有严格的几何尺寸精度要求,使产品在使用时能更好的符合客户的需要,客户使用体验更舒心。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管中含有细化晶粒元素,细化晶粒元素可以为Al等。Al元素资源丰富,经济易得,而且在细化晶粒时作用明显。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管的晶粒度不小于5级。
优选的,碳当量0.47~0.51;碳当量的计算以实测的钢管成品成份数据为依据,计算公式为:
CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。计算结果保留小数点后三位有效数字。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管的脱碳层深度不超过0.15mm。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管的表面没有划伤,内外表面没有目视可见的裂纹、折叠、轧折、离层、凹坑和结疤。
本实施例3提供的汽车轴用无缝钢管对几何尺寸以及力学性能、脱碳层、表面状态均有要求,更可以确保汽车轴用无缝钢管的优良性能。尤其适用汽车驱动桥壳用无缝钢管,安全性,成材率高,抗疲劳性能优良且使用寿命长。
实施例4
本实施例4提供一种汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,采用氧气顶吹转炉加炉外精炼,获得制造汽车轴用无缝钢管的钢水的化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
优选的,所述炉外精炼时进、出站时两步喂Al,精炼20min以上,精炼过程全程吹氩,不小于30min。可以保证Al元素达到要求,吹氩可以均匀钢水温度,均匀钢水成分,均匀钢水成分,使钢水各成分更好的达到要求。
优选的,还包括将所得钢水连铸成热轧圆管坯,所述圆管坯。
本实例4提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法在GB/699及GB/3077基础上限碳锰(缩小成分范围)、低磷硫、加铝、控制残余元素及五害元素而实现其成分上对不同用途无缝钢管的保障。在总体上高于YB/T4203的元素控制。本方法实施条件较为温和,操作简单,安全性高,参数容易控制,方案容易实现,但是生产出的汽车轴用无缝钢管加工性能优良,安全性高,成材率高。
实施例5
本实施例5提供一种汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,采用氧气顶吹转炉加炉外精炼,获得制造汽车轴用无缝钢管的钢水的化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
优选的,所述炉外精炼在进、出站时两步喂Al,精炼20min以上,精炼过程全程吹氩,不小于30min。可以保证Al元素达到要求,吹氩可以均匀钢水温度,均匀钢水成分,均匀钢水成分,使钢水各成分更好的达到要求。
优选的,还包括将所得钢水连铸成热轧圆管坯,所述圆管坯。
优选的所述汽车轴用无缝钢管为汽车承重轴用无缝钢管(CZ20Mn2)时,还包括以下步骤:
将所述圆管坯进行热处理:880±10℃保温30min淬火,水淬;550±10℃保温60min,回火,空冷;
进行力学性能检测,保证汽车承重轴用无缝钢管的抗拉强度≥685MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥10%,冲击吸收能量≥60KV2/J;热轧状态:伸长率≥20%,表面硬度150-187HBW。
本实施例5提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法实施条件较为温和,操作简单,安全性高,参数容易控制,方案容易实现,但是生产出汽车轴用无缝钢管尤其是汽车承重轴用无缝钢管(CZ20Mn2),安全性好,成材率高,抗疲劳性能优良且使用寿命长。
实施例6
本实施例6提供一种汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,采用氧气顶吹转炉加炉外精炼,获得制造汽车轴用无缝钢管的钢水的化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
优选的,所述炉外精炼在进、出站时两步喂Al,精炼20min以上,精炼过程全程吹氩,不小于30min。可以保证Al元素达到要求,吹氩可以均匀钢水温度,均匀钢水成分,均匀钢水成分,使钢水各成分更好的达到要求。
优选的,还包括将所得钢水连铸成热轧圆管坯,所述圆管坯。
优选的,所述汽车轴用无缝钢管为汽车驱动桥壳用无缝钢管(QD20Mn2)时,还包括以下步骤:
将所述圆管坯热处理:870±10℃保温30min,淬火,水淬;530±10℃保温60min,回火,空冷;
进行力学性能检测,保证汽车驱动桥壳用无缝钢管的抗拉强度≥735MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥15%,冲击吸收能量≥60KV2/J,钢管表面硬度200-240HBW;热轧状态:伸长率≥22%。
本实施例6提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法实施条件较为温和,操作简单,安全性高,参数容易控制,方案容易实现,但是生产出汽车轴用无缝钢管尤其是汽车驱动桥壳用无缝钢管(QD20Mn2),安全性好,成材率高,抗疲劳性能优良且使用寿命长。
实施例7
本实施例7提供一种汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,采用氧气顶吹转炉加炉外精炼,获得制造汽车轴用无缝钢管的钢水的化学成份包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
优选的,所述炉外精炼在进、出站时两步喂Al,精炼20min以上,精炼过程全程吹氩,不小于30min。可以保证Al元素达到要求,吹氩可以均匀钢水温度,均匀钢水成分,均匀钢水成分,使钢水各成分更好的达到要求。
优选的,还包括将所得钢水连铸成热轧圆管坯,所述圆管坯。
优选的,本汽车轴用无缝钢管的制造方法还包括:对制造的汽车轴用无缝钢管进行检验。所述检验包括:几何尺寸精度检验,力学性能检验,非金属夹杂物检验,晶粒度检验,全脱碳深度检验,表面质量和无损检测,所述检测高于GB/T8162-2008的规定。为了保证生产的汽车轴用无缝钢管达到在整体式承重方轴的推方过程中不产生裂纹及驱动桥壳的推方和扩涨过程中不产生裂纹,上述检验是必要的。
1.检验采用如下方法:
(1)钢管尺寸和外形应采用符合精度要求的量具逐根进行测量。
(2)钢管的内外表面应在充分照明条件下逐根进行目视检查。
(3)钢管的其它检验项目、取样数量和试验方法应符合表1的规定。
表1
2.检验标准符合以下规定:
(1)几何尺寸精度检验包括:
a.尺寸及允许偏差:符合表2规定,
b.不圆度和壁厚不均度:分别不超过外径公差的80%
c.弯曲度:钢管的弯曲度不得大于1.5mm/m。
d.长度:钢管具体长度按合同,定尺长度允许偏差+30-0mm。
表2
(2)力学性能检验:热轧状态和用热处理毛坯制成试样测出的纵向力学性能应符合表3的规定。
表3
(3)非金属夹杂物:钢管要求作非金属夹杂物检验,并按GB/T10561A法评级,其中A、B、C、D类夹杂物级别应符合表4的规定。
表4
(4)晶粒度检验:钢管的晶粒度应不小于5级。
(5)全脱碳深度检验:钢管应进行全脱碳深度检验,脱碳层深度不超过0.15mm。
(6)表面质量:钢管内外表面不得有目视可见的裂纹、折叠、轧折、离层、凹坑和结疤,这些缺陷应完全清除,清理处的实际壁厚应不小于壁厚所允许的最小值,每支钢管清理不得多于是2处;钢管表面不得出现划伤。
(7)无损检测:钢管应逐支按GB/T12606进行内、外表面漏磁探伤,验收级别L2。
本实施例7提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法,实施条件较为温和,操作简单,安全性高,参数容易控制,方案容易实现,另外增加严格的检验标准和齐全检验项目能够保证本实施例7提供的汽车轴用无缝钢管拥有良好的质量达到本发明预设的汽车轴用无缝钢管的质量,保证产品的安全性,成材率。在2000多吨无缝钢管加工过程中无缺陷出现;在20000多支车轴用户使用体验时,无投诉。使客户更加安心,利于产品推广和企业信誉的提高。
与现有技术相比,本发明所述的一种汽车轴用无缝钢管及其制造方法,达到了如下效果:
(1)提供了一种制造汽车轴用无缝钢管,该汽车轴用无缝钢管在性能上优于中华人民共和国黑色冶金行业标准《汽车半挂轴用无缝钢管》YB/T4203-2009规定的钢管。
(2)本发明提供的方法生产的汽车轴用无缝钢管解决了在整体式承重方轴的推方过程中产生裂纹及驱动桥壳的推方和扩涨过程中产生裂纹的技术问题。
(3)本发明提供的汽车轴用无缝钢管,应用时所需再加工步骤简单,适合于规模化生产,具有良好的推广价值。
(4)本发明提供的汽车轴用无缝钢管,安全性能好,成材率高。
(5)本发明提供的汽车轴用无缝钢管分为驱动轴用和承重轴用无缝钢管两大类,按汽车轴用无缝钢管的使用类别优化了钢管的力学性能等参数,这样可以保证汽车轴用无缝钢管在使用时性能更加优良。
(6)本发明提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法实施条件较为温和,操作简单,安全性高,参数容易控制,方案容易实现,但是生产出的汽车轴用无缝钢管加工性能优良,安全性高,成材率高。
(7)本发明提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法通过制订严格的几何精度控制范围,在成本合理的情况下,提高合金钢无缝钢管的性能。
(8)本发明提供的汽车轴用无缝钢管的制造方法具有严格的检验标准,能够保证生产的钢管质量好,安全性和成材率高,抗疲劳性能优良,使用寿命长。
由于方法部分已经对本申请实施例进行了详细描述,这里对实施例中涉及的系统与方法对应部分的展开描述省略,不再赘述。对于系统中具体内容的描述可参考方法实施例的内容,这里不再具体限定。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述申请构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种汽车轴用无缝钢管,其特征在于,构成无缝钢管的材料的化学成分包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
2.根据权利要求1所述的汽车轴用无缝钢管,其特征在于,所述汽车轴用无缝钢管的不圆度不超过外径,壁厚不均度不超过壁厚公差的80%,定尺长度允许偏差0mm-30mm,弯曲度不大于1.5mm/m,晶粒度不小于5级,脱碳层深度不超过0.15mm。
3.根据权利要求1所述的汽车轴用无缝钢管,其特征在于,所述汽车轴用无缝钢管为汽车承重轴用无缝钢管或汽车驱动桥壳用无缝钢管。
4.根据权利要求2所述的汽车轴用无缝钢管,所述汽车轴用无缝钢管中含有细化晶粒元素Al。
5.一种权利要求1所述的汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,采用氧气顶吹转炉加炉外精炼的方法,获得制造汽车轴用无缝钢管的钢水化学成分包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu,其中C、Si、Mn、P、S、Al、Mo、Cr、Ni、Cu的质量百分比为:C0.19~0.23%;Si0.17~0.37%;Mn1.50~1.70%;P≤0.020%;S≤0.010%;Al0.025~0.045%;Mo≤0.10%;Cr≤0.10%;Ni≤0.10%;Cu≤0.20%。
6.根据权利要求5所述的汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,所述炉外精炼时,进、出站时两步喂Al,精炼20min以上,精炼过程全程吹氩,不小于30min。
7.根据权利要求5所述的汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,还包括将权利要求5所得钢水连铸成热轧圆管坯的步骤。
8.根据权利要求7所述的汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,所述汽车轴用无缝钢管为汽车承重轴用无缝钢管时,还包括以下步骤:
将所述圆管坯进行热处理:880±10℃保温30min淬火,水淬;550±10℃保温60min,回火,空冷;
进行力学性能检测,保证汽车承重轴用无缝钢管的抗拉强度≥685MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥10%,冲击吸收能量≥60KV2/J;热轧状态:伸长率≥20%,表面硬度150-187HBW。
9.根据权利要求7所述的汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,所述汽车轴用无缝钢管为汽车驱动桥壳用无缝钢管时,还包括以下步骤:
将所述圆管坯热处理:870±10℃保温30min,淬火,水淬;530±10℃保温60min,回火,空冷;
进行力学性能检测,保证汽车驱动桥壳用无缝钢管的抗拉强度≥735MPa,屈服强度≥590MPa,屈强比≤0.92,断后伸长率≥15%,冲击吸收能量≥60KV2/J,钢管表面硬度200-240HBW;热轧状态:伸长率≥22%。
10.根据权利要求8或9任一项所述的汽车轴用无缝钢管的制造方法,其特征在于,还包括:对制造的汽车轴用无缝钢管进行检验的步骤,所述检验步骤包括:几何尺寸精度检验,力学性能检验,非金属夹杂物,晶粒度检验,全脱碳深度检验,表面质量和无损检测。
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