CN106987766A - 车轴用合金钢及利用其的车辆用车轴的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械性能优秀的车轴，尤其涉及机械性能优秀的车轴用合金钢及利用其的车辆用车轴的制造方法，上述机械性能优秀的车轴用合金钢的特征在于，含有0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质。

Description

车轴用合金钢及利用其的车辆用车轴的制造方法
技术领域
本发明涉及具有优秀的机械性能及良好的淬透性的车轴用合金钢及利用其的车辆用车轴的制造方法，更加具体地，涉及如下的车轴用合金钢及利用其的车辆用车轴的制造方法：通过添加作为低价合金元素的V、Al、N及B，从而提供在不添加作为高价合金元素的Mo的情况下也具有优秀的机械性能及淬透性的车轴用合金钢，并且通过利用这种合金钢来制造汽车用车轴，从而可在制造工序中省略正火及调质处理工序，并具有优秀的机械性能及良好的淬透性。
背景技术
作为汽车部件的车轴所使用的材料，以往为了确保耐久性及淬透性(hardenability)而主要通过添加Cr(铬)、Mo(钼)等高价合金元素来使用(US4820357，KR2003-0097233)。在添加有主要利用于车轴的Cr或Mo的以往钢材材料的情况下，因含有大量的高价合金元素而存在使制造成本增加的问题。
在以往技术的材料的制造方法中必须要包括用于对材料的内部组织实施均质化的正火(Normalizing)工序和用于确保材料的内部硬度的调质处理(Quenching andTempering)工序。但是，因上述正火工序及调质处理工序而发生车轴的制造时间及制造费用增加的问题。
并且，在基于高合金元素的添加而实施镦锻工序后，当进行调质处理时，可能按照制造批次(LOT)发生质量偏差，并且，因材料缺乏淬透性而需要使用水溶性油来执行调质处理步骤，若使用这种水溶性油，则会急剧增加材料的冷却速度，因而增加马氏体相变的速度，从而使材料的表面和内部的冷却速度发生显著的差异，由此，使材料发生热变形，从而还产生耐久性降低的问题。
由此，为了改善以往技术的问题，本发明人通过在高温下对碳化物粉末、氮化物粉末、硼化物粉末进行加压成型来制成颗粒形态的晶粒细化剂来进行添加，从而在原材料状态下提高机械性能，由此要提供可以省略调质处理步骤，并且可制造出不按批次发生质量偏差的车轴的最佳工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明为了解决如上所述的以往的问题而提出，本发明的目的在于，提供通过使用低价合金元素来既大大降低制造成本，又具有优秀的机械性能的车轴用合金钢。
并且，本发明的再一目的在于，提供通过在车轴制造工序中省略正火及调质处理工序，从而可减少基于制造而发生的高频热变形的车轴的制造方法。
并且，本发明的另一目的在于，提供通过使用低价合金元素，并使用可具有良好淬透性的晶粒细化剂来防止出现按照不同批次发生质量偏差的车轴用合金钢。
技术方案
用于实现上述目的的本发明的机械性能及淬透性优秀的车轴用合金钢的特征在于，含有0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质。
并且，本发明的车辆用车轴的制造方法包括：制造机械性能优秀的车轴用合金钢材料的步骤，上述机械性能优秀的车轴用合金钢材料的特征在于，含有0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质；对上述车轴用合金钢材料实施热锻的步骤；以及为了提高经过热锻的车轴用合金钢材料的表面硬度而进行高频热处理的步骤，上述车辆用车轴的制造方法的特征在于，在制造上述车轴用合金钢材料的步骤中还包括将碳化物粉末、氮化物粉末及硼化物粉末制成颗粒形态或线形态的晶粒细化剂来进行投入的步骤。
有益效果
在适用本发明的车轴用合金钢的情况下，省略作为高价合金元素的Mo的添加，并减少Cr的量，而添加作为低价合金元素的V、Al、N及B，从而既节约制造成本，又可确保优秀的机械性能及良好的淬透性。
在适用本发明的车辆用车轴的制造方法的情况下，也可根据需要来省略正火工序，并省略调质处理步骤，从而可缩短制造工序时间，并且不仅可通过制造成本的最优化来确保产品价格的竞争力，而且还可减少产品的热变形。
附图说明
图1为通过对利用本发明的车轴用合金钢及以往的SCM440H材料来制造车辆用车轴的工序进行比较来表示的流程图。
图2为本发明的车轴用材料的组织照片。
图3为以往技术的SCM440H材料的组织照片。
具体实施方式
以下，对与本发明的具有优秀的机械性能及良好的淬透性的车轴用合金钢及利用其的车辆用车轴的制造方法有关的优选实施例进行详细的说明。
本发明的机械性能及淬透性优秀的车轴用合金钢的特征在于，含有0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质。
为了能够相对于材料通过高频热处理获得马氏体(Martensite)组织，在本发明的车轴用合金钢中，与广泛使用为以往车辆用材料的SCM440H相比，提高了C的含量，为了通过晶粒微细化来提高强度，在制造步骤中，还包括通过在高温下对碳化物粉末、氮化物粉末、硼化物粉末进行加压成型，从而制备出作为一个单品的颗粒形态或线形态的晶粒细化剂来进行添加的步骤。
在本发明的车轴用合金钢中，省略了以往添加的作为高价合金元素的Mo，还减少了Cr的量。为了代替上述Mo及Cr的功能，在本发明的车轴用合金钢中添加了作为低价金属的Al及B，并且一同被添加的V和N也用来补充Al和B，由此代替Mo及Cr的功能。因此，若利用本发明的车轴用合金钢来制造车辆用车轴，则可以显著降低车轴产品的制造成本，并且与以往的车轴相比，还可提高耐久寿命。
以下，更加详细地对本发明的车轴用合金钢的主要组成元素及其含量的限定理由说明如下。
在本发明的一具体例中，为了省略调质处理步骤及提高耐久力，优选地，将C的含量限定为0.45～0.60重量百分比。若C的含量在0.45重量百分比以下，则因原材料的硬度降低而无法充分确保强度，若C的含量在0.60％以上，则因硬度上升而使韧性降低，从而可能使切削性降低。
在本发明的一具体例中，为了呈现出提高淬透性的效果以及在炼钢时发挥出充分的脱氧效果，优选地，将Si的含量限定为0.15～0.35重量百分比。若所添加的Si的含量为0.35重量百分比以上，则在高频热处理时会在轴的表面生成脱碳层，从而可能使耐久性降低。
在本发明的一具体例中，为了增大淬透性以及提高强度，优选地，将Mn的含量限定为0.60～0.85重量百分比。若Mn的含量在0.60重量百分比以下，则在经过热锻工序之后无法获得均匀的贝氏体(Bainite)组织，因而需要实施调质处理。若Mn的含量在0.85重量百分比以上，则可能使加工性降低。
在本发明的一具体例中，为了提高原材料的硬度以及增加淬透性的提高效果，优选地，将Cr的含量限定为0.80～1.05重量百分比。若Cr的含量在0.80重量百分比以下，则使硬度及淬透性显著降低，若Cr的含量在1.05重量百分比以上，则在材料的晶粒类中形成过大的Cr碳化物，从而可能使强度急剧降低。
由于上述Cr为高价金属元素，因而以少于作为以往技术材料的SCM440H中的Cr含量的数量来添加Cr，并且，完全未添加作为高价金属元素MO，并为了代替这种MO及Cr的功能，而新添加了作为低价合金元素的V、Al、N及B。
在本发明的一具体例中，为了使材料的晶粒得到微细化以及提高硬度，优选地，将V的含量限定为0.004～0.01重量百分比，从而可通过热锻作业容易相变为贝氏体组织。若所添加的V的含量在0.004重量百分比以下，则无法得到晶粒的微细化及提高硬度的效果，从而需要实施调质处理，若所添加的V的含量为0.01重量百分比以上，则随着碳化物的形成，可能使加工性降低。
在本发明的一具体例中，为了执行用于生产无表面部缺陷的洁净钢的强脱氧剂功能以及通过晶粒的微细化来提高耐久力，优选地，将Al的含量限定为0.015～0.070重量百分比。若所添加的Al的含量在0.015重量百分比以下，则无法获得晶粒的微细化效果，若所添加的Al的含量在0.070重量百分比以上，则随着非金属夹杂物的生成，可能使疲劳强度急剧降低。
在本发明的一具体例中，为了在以颗粒形态添加之前增加必要的烧结步骤，优选地，将N的含量限定为0.001～0.004重量百分比。若所添加的N的含量在0.001重量百分比以下，则使烧结性降低，若所添加的N的含量在0.004重量百分比以上，则可能使加工性降低。
通过投入上述氮化物，相对于在以往技术中投用Ti的情况，可通过粒子的微细化导出机械物性的提高，并且可解决在添加Ti时因难以控制合金元素而难以实现均匀的粒子微细化的问题。
在本发明的一具体例中，由于微量添加B也可使淬透性急剧上升，因而在未添加Mo的情况下为了确保淬透性而添加了B，优选地，B的组成范围在0.002～0.003重量百分比。若所添加的B的含量在0.002重量百分比以下，则无法确保淬透性，若所添加的B的含量在0.003重量百分比以上，则随着生成Fe2B而产生赤热脆性，并且，基于淬透性偏差而可能发生高频物性变化。
本发明的利用车轴用合金钢来制造车辆用车轴的步骤如下。
如上所详述，本发明的车辆用车轴的制造方法包括：制造机械性能优秀的车轴用合金钢材料的步骤，上述机械性能优秀的车轴用合金钢材料的特征在于，含有0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质；对上述车轴用合金钢材料实施热锻的步骤；以及为了提高经过热锻的车轴用合金钢材料的表面硬度而进行高频热处理的步骤，上述车辆用车轴的制造方法的特征在于，在制造上述车轴用合金钢材料的步骤中还包括将碳化物粉末、氮化物粉末及硼化物粉末制成颗粒形态或线形态的晶粒细化剂来进行投入的步骤。
与以往技术不同，在本发明的车辆用车轴的制造方法中，可以省略在对车轴用合金钢实施热锻之前用于使材料的内部组织得到均质化的正火步骤。即使未经过正火步骤，也可通过额外添加于合金钢的作为低价合金元素的V、Al、N及B来使内部晶粒得到微细化，从而已使材料的内部组织得到均质化。
并且，在本发明的车辆用车轴的制造方法中，对于经过热锻步骤的材料，不实施调质处理步骤而直接实施用于提高材料的表面硬度的高频热处理步骤。上述高频热处理步骤为用于通过提高材料的表面硬度来最终提高材料的耐久性的热处理步骤，由于这种步骤与以往技术相同的方式进行，因而将省略对其的详细说明。
与作为以往车辆用材料的SCM440H不同，本发明的车轴用合金钢在车轴的制造工序中可省略用于使组织得到均质化的正火工序，并且还可省略用于强化材料的内部硬度的调质处理步骤。
为了省略调质处理步骤，在本发明的车轴用合金钢中添加V、Al、N、B，上述所添加的元素不仅可确保机械物性，而且可确保材料的稳定的淬透性，从而可以省略为了强化材料的内部硬度而在实施热锻之后必须要实施的以往的额外调质处理步骤。并且，通过对材料内部的晶粒实施微细化来使组织得到均质化，由此，还可以省略为了使组织得到均质化而在热锻之前实施的作为热处理工序的额外的正火工序。
与以往添加单一组成的晶粒细化剂及淬透性提高元素的情况不同，在本发明中，通过对反应性不同且呈现出微细化效果的多种合金成分进行破碎，并调节密度和混合比来以颗粒形态或线形态制造并投入，从而不仅可诱导出生成均匀的核，还通过调节与熔液之间的反应性来使合金的微细化效果达到极大化，并发挥出均匀的熔液/搅拌效果，从而呈现出均匀的合金特性。
以下，对与本发明的机械性能优秀的车轴的制造方法有关的优选实施例进行详细的说明。但，下述实施例仅仅用于例示本发明，而本发明的内容并不局限于下述实施例。
本发明的机械性能优秀的车轴用合金钢的组成成分如下表1中的记载。广泛用作以往的车辆用材料的SCM440H的组成成分与本发明的车轴用合金钢的组成成分一同记载于下表1中。
表1
化学成分的规格
如图表1所示，本发明的机械性能优秀的车轴用合金钢的特征在于，含有0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质。
并且，在下述表2及表3中分别对本发明的车辆用材料和以往的SCM440H的淬透性及耐久性的试验结果进行了整理。
在下表2中，根据末端淬透性试验方式对本发明的车辆用材料和以往的SCM440H实施淬透性试验，并将由此得出的结果表示在下表2中。在下表2中，距离(mm)表示从材料的表面至硬度测定位置的距离，上限及下限的硬度值表示对SCM440H的规定。
表2
淬透性
表3
内部硬度及组织照片
项目 本申请 SCM440H
硬度值 HB260 HB290
说明 生成均匀的贝氏体组织 索氏体组织状态
在上述内部硬度试验中所使用的本发明的车轴用合金钢和以往的SCM440H均使用了未经过高频热处理步骤的材料。即，本发明的车轴用合金钢为仅经过热锻步骤的材料，以往的SCM440H为将正火、镦锻及调质处理步骤为止均实施完毕之后的材料。对以往的SCM440H的调质热处理条件如下，即，在870℃温度下加热3小时之后，在17％的水溶性油中进行淬火，之后重新在590℃温度下维持225分钟加热来实现。
若对在上述表2、表3、图2及图3中整理的淬透性和内部硬度试验结果进行观察，则可确认到本发明的车辆用材料和以往的SCM440H在硬度方面相互之间未呈现出大差异，并且也确保了耐久性。即，可以确认到尽管本发明的车辆用材料中未添加作为高价合金元素的Mo，并且省略了正火及调质处理步骤，也具有与以往的SCM440H类似水平的淬透性和内部硬度。

Claims (2)

1.一种机械性能优秀的车轴用合金钢，其特征在于，含有：0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质。
2.一种车辆用车轴的制造方法，其特征在于，包括：
制造机械性能优秀的车轴用合金钢材料的步骤，上述机械性能优秀的车轴用合金钢材料含有0.45～0.60重量百分比的C、0.15～0.35重量百分比的Si、0.60～0.85重量百分比的Mn、0.80～1.05重量百分比的Cr、0.004～0.01重量百分比的V、0.015～0.070重量百分比的Al、0.001～0.004重量百分比的N、0.0020～0.0030重量百分比的B、余量的Fe及不可避免地混入的杂质；
对上述车轴用合金钢材料实施热锻的步骤；以及
为了提高经过热锻的车轴用合金钢材料的表面硬度而进行高频热处理的步骤，
其中，在制造上述车轴用合金钢材料的步骤中还包括将碳化物粉末、氮化物粉末及硼化物粉末制成颗粒形态或线形态的晶粒细化剂来进行投入的步骤。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109681518A (zh) * 2018-12-31 2019-04-26 江苏隆盛钻采机械制造有限公司 一种齿轮轴产品锻件及其加工工艺
CN112916788B (zh) * 2021-01-19 2023-01-31 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种采用连铸坯锻造铁路车辆用车轴的生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1842611A (zh) * 2003-08-27 2006-10-04 住友金属工业株式会社 高频淬火用热锻非调质钢
KR20070004055A (ko) * 2004-04-28 2007-01-05 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 기계구조용 부품 및 그 제조방법
CN101928878A (zh) * 2010-09-17 2010-12-29 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 车轴钢及其生产方法
CN102876982A (zh) * 2011-07-14 2013-01-16 宝山钢铁股份有限公司 一种车轴用钢及其制造方法
CN103080356A (zh) * 2010-08-31 2013-05-01 新日铁住金株式会社 高频淬火用钢及使用其制造的曲柄轴

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820357A (en) 1988-03-10 1989-04-11 Dana Corporation Low grade material axle shaft
KR20030097233A (ko) 2002-06-20 2003-12-31 현대자동차주식회사 기어용 크롬-몰리브덴 합금강

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1842611A (zh) * 2003-08-27 2006-10-04 住友金属工业株式会社 高频淬火用热锻非调质钢
KR20070004055A (ko) * 2004-04-28 2007-01-05 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 기계구조용 부품 및 그 제조방법
CN103080356A (zh) * 2010-08-31 2013-05-01 新日铁住金株式会社 高频淬火用钢及使用其制造的曲柄轴
CN101928878A (zh) * 2010-09-17 2010-12-29 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 车轴钢及其生产方法
CN102876982A (zh) * 2011-07-14 2013-01-16 宝山钢铁股份有限公司 一种车轴用钢及其制造方法

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