CN109234626A - 一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢及制造方法，轴承用钢化学成分组成及质量百分含量为：C：0.49～0.55%，Si：0.21～0.28%，Mn：0.74～0.97%，P≤0.030%，S：0.035～0.050%，Cr：0.12～0.16%，Ni≤0.1%，Cu≤0.1%，Al：0.010～0.023%，余量为Fe和不可避免的杂质；轴承用钢制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序。本发明生产的汽车轮毂轴承用钢加工成轮毂轴承后硬度提高、未淬透组织含量减少，同时具有良好的切削性能，更有利于汽车重载要求，也可用于自动机床加工曲轴、火车轴、齿轮轴等产品。

Description

一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢及制造方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢及制造方法。
背景技术
轮毂轴承的主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导，它既承受轴向载荷又承受径向载荷，是载重汽车上的一个非常重要的零部件。轮毂轴承一般采用圆钢锻造-调质-车加工-拉花键等工艺生产，因需要对沟道、端面等部位加工，在轮毂轴承中存在多次机加工工序。随着中国近几年载重汽车的高速发展，为提高生产效率，轮毂轴承行业投入了越来越多的数控自动机床，其刀具多为进口，价格昂贵，因此轮毂轴承行业迫切需求降低刀具消耗。因此通过优化钢材化学成分，保证钢材一定的硬度和存在一定的硫化物，开发一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢，显著提高自动机床刀具寿命尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢；本发明还提供了一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢，所述汽车轮毂轴承用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.49～0.55%，Si：0.21～0.28%，Mn：0.74～0.97%，P≤0.030%，S：0.035～0.050%，Cr：0.12～0.16%，Ni≤0.1%，Cu≤0.1%，Al：0.010～0.023%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述重载汽车轮毂轴承用钢力学性能：抗拉强度≥695MPa，屈服强度≥440MPa，断后延伸率≥16%，断后收缩率≥42%，常温KV2≥50J，调质后硬度233～277HB。
本发明还提供了一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，所述制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序；所述连铸工序，使用结晶器电磁搅拌，电搅电流150～300A，电搅频率3～10Hz。
本发明所述转炉冶炼工序，铁水预处理后进行转炉冶炼，控制转炉冶炼终点C≥0.08%。
本发明所述LF精炼工序，出钢过程加钢芯铝0.5～1.0kg/t钢，出钢后喂Al线0.095～0.532kg/t钢，LF造渣采用渣面加入1.5～3.5kg/t钢的SiC扩散脱氧。
本发明所述VD真空处理工序，控制VD真空度≤200Pa，真空保持时间10～20min，喂硫线0.342～0.608kg/t钢。
本发明所述加热工序，加热温度1100～1250℃。
本发明所述轧制工序，控制开轧温度900～1000℃，终轧温度850～950℃。
本发明所述缓冷工序，轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度≥550℃，出坑温度≤150℃。
本发明所述探伤工序，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本发明设计机理及各主要元素的作用：
切削性能是工件材料被切削加工的难易程度的一项工艺指标，由于切削工件加工精度、使用加工机床等加工条件不同，工件材料被切削加工的难易程度不同。本发明结合重载汽车轮毂轴承对材料的要求，一方面通过钢材C、Si、Mn、Cr等元素在一定的含量保证制造的轮毂满足重载机械性能需求。另一方面在钢材中加入一定的S，钢中S主要以MnS的形式存在，通过MnS夹杂物破坏基体的连续性，切削时形成螺旋屑，利于断屑与排屑，提高了材料的断屑性能；同时在切削过程中前刀面上附着了MnS夹杂物形成润滑带，起到了润滑减磨的作用，减少了切屑底面与刀具前刀面之间的摩擦，有效的降低了切削过程中的摩擦力和切削温度，由此降低了前刀面的磨损程度，并且可以有效的抑制刀具表面积屑瘤的生成和改善工件表面的加工质量，进而抑制了前刀面的扩散磨损。
合金元素对重载汽车轮毂轴承用钢性能的影响：
C：C直接影响钢材的力学性能指标。随着C含量的提高，材料强度、硬度提高，韧性和塑性下降。综合考虑，将C含量控制在0.49～0.55%。
Si：Si是炼钢过程重要的脱氧剂和还原剂，Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度和硬度，但Si含量过高会降低钢的塑韧性，Si还可生成脆而硬的硅酸盐非金属夹杂物，增加刀具的磨损，故将Si含量控制在0.21～0.28%。
Mn：Mn能与Fe无限固溶，在提高强度的同时对塑性的影响较小，故控制Mn含量在0.74～0.97%。
P：P可改善钢材的切削性能，但P增加钢材中的非金属夹杂物，使钢的强度和塑性降低，使钢的焊接性能和冷弯性能变差，冷脆性严重。基于上述原因综合考虑，控制P含量不大于0.030%。
S：S在钢中主要是FeS、MnS的形式存在，可以明显提高钢切削加工性，但由于FeS和Fe可以形成低熔点的化合物，在加热至1000℃以上时FeS化合物过早熔化而导致钢的裂纹敏感性，故在重载汽车轮毂轴承用钢材料的发明中，控制S含量在0.035～0.050%。
Cr：Cr能提高钢的强度和耐磨性，而不使材料变脆，加入一定的Cr元素可使材料具有良好的热处理性能，故控制Cr含量在0.12～0.18%。
Ni：Ni能提高钢的强度、韧性和淬透性，但Ni元素对白点特别敏感，故控制Ni含量不大于0.1%。
Cu：Cu元素提高钢的强度和韧性，特别是大气腐蚀性能，缺点是在热加工时容易产生热脆，故控制Cu含量不大于0.1%。
Al：Al元素是常用的脱氧元素，当作为合金化元素加入钢中时，可以明显细化晶粒，固定钢中的N，从而显著提高钢的冲击韧性，同时还能降低冷脆倾向和时效倾向性，与Mo、Cu、Si、Cr等元素配合使用，还能提高钢的耐腐蚀性能。但过高的Al含量将影响钢的热加工性能和切削加工性能，因而控制材料中的Al含量在0.010～0.023%。
钢中的夹杂物对重载汽车轮毂轴承用钢的影响：
重载汽车轮毂轴承在服役过程中，既承受轴向载荷又承受径向载荷，夹杂物是影响重载汽车轮毂轴承寿命重要因素。因而，对于重载汽车轮毂轴承用钢，应严格控制炼钢工艺，降低钢中夹杂物的总量和尺寸。
本发明生产工艺设计的理由
（1） 炼钢工艺
在做好保护浇铸等常规工艺的前提下，降低钢中氧含量，出钢过程加钢芯铝0.5～1.0kg/t钢，出钢后喂Al线0.095～0.532kg/t钢，LF造渣采用渣面加入1.5～3.5kg/t钢的SiC扩散脱氧；对钢水进行真空脱气，对VD真空处理时的真空度和处理时间加以设定，要求真空度≤200Pa，真空时间10～20min。
（2）轧钢工艺
为确保铸坯加热效果，控制加热温度为1100～1250℃；连轧生产线的开轧温度很大程度上左右了终轧温度，低的轧制温度可以获得细小的晶粒和较好的表面质量，对材料机械性能、锻造性能都有好处，但同时也会带来较大的轧机载荷，综合考虑设定开轧温度为900～1000℃，终轧温度850～950℃；钢材中Mn、Cr对白点敏感，要求轧材后缓冷，给予H元素充分的析出时间；作为重载汽车用轮毂轴承，对汽车运行安全有不小的影响，因而材料的缺陷要严加控制，要求轧材100%进行ET+UT探伤，表面ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本发明易切削重载汽车轮毂轴承用钢产品标准参考：GB/T699优质碳素结构钢；检测方法参考：GB/T228.1金属材料拉伸试验方法第1部分-室温试验方法，GB/T229金属夏比冲击试验方法，GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法；UT探伤参考GB/T4162。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明易切削重载汽车轮毂轴承用钢成分根据重载汽车要求，设计一定量的C、Si、Mn、P、Cr、Ni、Cu、Al，同时控制较高的S含量，使得材料具有满足重载要求的强度和塑性，同时获得合适的硬度和材料的内部组织，提高了材料的易切削性能。2、本发明生产重载汽车轮毂轴承用钢通过冶炼、连铸、加热、轧制、缓冷和探伤后，抗拉强度≥695MPa，屈服强度≥440MPa，断后延伸率≥16%，断后收缩率≥42%，常温KV2≥50J，调质后硬度233～277HB。3、本发明生产的重载汽车轮毂轴承用钢100%进行ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。4、本发明重载汽车轮毂轴承用钢经过在重庆某厂16吨载重汽车轮毂生产线测试，刀具加工零件由85～95个提高到120～195个，刀具加工零件平均数量由90个提高到175个，刀具寿命提高了94%。5、本发明生产的重载汽车轮毂轴承用钢经试验证明具有良好的易切削性能，可用作制造重载汽车轴承轮毂，也可用于使用自动机床加工曲轴、火车轴、齿轮轴等产品。
附图说明
图1为实施例1易切削重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品图；
图2为实施例1轴承产品的表面硬度、剖面硬度、金相检测位置图；
图3为实施例1易切削重载汽车轮毂轴承用钢机加工过程断屑图；
图4为实施例1易切削重载汽车轮毂轴承用钢产品金相组织图；
图5为实施例5易切削重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品图；
图6为对比例1常规重载汽车轮毂轴承用钢机加工过程断屑图；
图7为对比例1常规重载汽车轮毂轴承用钢产品金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.08%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝0.8kg/t钢，出钢后喂Al线0.133kg/t钢，LF造渣采用渣面加入2.2kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度67Pa，真空保持时间10min，喂硫线0.456kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流150A，电搅频率3Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1100℃；
（6）轧制工序：开轧温度970℃，终轧温度930℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度632℃，出坑温度150℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品见图1；
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品表面硬度、剖面硬度、金相检测位置见图2；
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢机加工过程断屑见图3；
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢加工的轮毂轴承产品金相组织见图4。
（实施例2-4易切削重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品图与图1相似，故省略相应附图；实施例2-8易切削重载汽车轮毂轴承用钢产品表面硬度、剖面硬度、金相检测位置图与图2相似，故省略相应附图；实施例2-8易切削重载汽车轮毂轴承用钢机加工过程断屑图与图3相似，故省略相应附图；实施例2-8易切削重载汽车轮毂轴承用钢产品金相组织图与图4相似，故省略相应附图）
实施例2
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.10%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝0.5kg/t钢，出钢后喂Al线0.494kg/t钢，LF造渣采用渣面加入1.5kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度180Pa，真空保持时间17min，喂硫线0.38kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流300A，电搅频率10Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1200℃；
（6）轧制工序：开轧温度990℃，终轧温度940℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度623℃，出坑温度143℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
实施例3
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.09%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝0.9kg/t钢，出钢后喂Al线0.095kg/t钢，LF造渣采用渣面加入1.8kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度200Pa，真空保持时间19min，喂硫线0.342kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流200A，电搅频率8Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1250℃；
（6）轧制工序：开轧温度1000℃，终轧温度950℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度680℃，出坑温度136℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
实施例4
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.08%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝1.0kg/t钢，出钢后喂Al线0.38kg/t钢，LF造渣采用渣面加入2.6kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度150Pa，真空保持时间20min，喂硫线0.57kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流260A，电搅频率6Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1180℃；
（6）轧制工序：开轧温度950℃，终轧温度901℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度593℃，出坑温度100℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
实施例5
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.11%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝0.7kg/t钢，出钢后喂Al线0.399kg/t钢，LF造渣采用渣面加入3.5kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度60Pa，真空保持时间20min，喂硫线0.608kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流180A，电搅频率7Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1180℃；
（6）轧制工序：开轧温度953℃，终轧温度936℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度550℃，出坑温度85℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品见图5。（实施例6-8易切削重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品图与图5相似，故省略相应图）
实施例6
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.13%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝0.8kg/t钢，出钢后喂Al线0.532kg/t钢，LF造渣采用渣面加入3.5kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度60Pa，真空保持时间20min，喂硫线0.475kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流240A，电搅频率6Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1160℃；
（6）轧制工序：开轧温度928℃，终轧温度887℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度550℃，出坑温度98℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
实施例7
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.17%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝0.7kg/t钢，出钢后喂Al线0.304kg/t钢，LF造渣采用渣面加入2.5kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度59Pa，真空保持时间11min，喂硫线0.456kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流225A，电搅频率7Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1201℃；
（6）轧制工序：开轧温度982℃，终轧温度934℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度557℃，出坑温度145℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
实施例8
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.10%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝0.7kg/t钢，出钢后喂Al线0.304kg/t钢，LF造渣采用渣面加入2.7kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度30Pa，真空保持时间11min，喂硫线0.456kg/t钢；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流225A，电搅频率7Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1206℃；
（6）轧制工序：开轧温度900℃，终轧温度850℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度557℃，出坑温度54℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
本实施例易切削重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
对比例1
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.09%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝1.0kg/t，LF造渣采用渣面加入1.0kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度125Pa，真空保持时间25min；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流300A，电搅频率11z；
（5）加热工序：铸坯加热温度1280℃；
（6）轧制工序：开轧温度1103℃，终轧温度1048℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度692℃，出坑温度200℃；
（8）探伤工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm。
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢机加工过程断屑见图6；
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢产品金相组织见图7。
（本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品图与图1相似，故省略相应图；本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品表面硬度、剖面硬度、金相检测位置图与图2相似，故省略相应图。）
对比例2
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：铁水预处理后进行转炉冶炼，转炉冶炼终点C：0.05%；
（2）LF精炼工序：出钢过程加钢芯铝1.3kg/t，LF造渣采用渣面加入1.3kg/t钢的SiC扩散脱氧；
（3）VD真空处理工序：VD真空度80Pa，真空保持时间8min；
（4）连铸工序：在连铸过程中使用结晶器电磁搅拌，电搅电流140A，电搅频率2Hz；
（5）加热工序：铸坯加热温度1260℃；
（6）轧制工序：开轧温度1104℃，终轧温度1019℃；
（7）缓冷工序：轧后钢材后迅速放入缓冷坑进行缓冷，入坑温度685℃，出坑温度205℃；
（8）探伤工序工序：轧材探伤，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，
UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm。
本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢力学性能、产品硬度及组织检测结果见表2。
（本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品图与图5相似，故省略相应图；本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢制造的轴承产品表面硬度、剖面硬度、金相检测位置图与图2相似，故省略相应图；本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢机加工过程断屑图与图6相似，故省略相应图；本对比例常规重载汽车轮毂轴承用钢产品金相组织图与图7相似，故省略相应图。）
表1 实施例1-8与对比例1-2重载汽车轮毂轴承用钢的化学成分组成及其质量百分含量（%）
表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-8与对比例1-2的产品力学性能、硬度、组织检测结果
从表2中可以看出，本发明易切削重载汽车轮毂轴承用钢的断后延伸率、断面收缩率、冲击功与对比例对应常规重载汽车轮毂轴承用钢相当，但屈服强度及抗拉强度有明显的提高，加工成轮毂轴承后硬度提高、未淬透组织含量减少，更有利于汽车重载要求。
生产线加工测试：
本发明易切削重载汽车轮毂轴承用钢在重庆某厂16吨载重汽车轮毂生产线测试（刀具采用山特维克进口刀具，加工精度要求相同），测试结果见表3：
表3 重庆某厂轮毂生产线采用实施例1-8和对比例1-2中重载汽车轮毂轴承用钢测试刀具加工零件数量对比
从表3可以看出，相对于采用常规重载汽车轮毂轴承用钢，车加工刀具，加工零件平均数量由90个提高到175个，刀具寿命提高了94%，由此可见本发明易切削重载汽车轮毂轴承用钢的易切削性能有明显提高。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢，其特征在于，所述汽车轮毂轴承用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.49～0.55%，Si：0.21～0.28%，Mn：0.74～0.97%，P≤0.030%，S：0.035～0.050%，Cr：0.12～0.16%，Ni≤0.1%，Cu≤0.1%，Al：0.010～0.023%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢，其特征在于，所述重载汽车轮毂轴承用钢力学性能：抗拉强度≥695MPa，屈服强度≥440MPa，断后延伸率≥16%，断后收缩率≥42%，常温KV2≥50J，调质后硬度233～277HB。
3.基于权利要求1或2所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制、缓冷、探伤工序；所述连铸工序，使用结晶器电磁搅拌，电搅电流150～300A，电搅频率3～10Hz。
4.根据权利要求3所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序，铁水预处理后进行转炉冶炼，控制转炉冶炼终点C≥0.08%。
5.根据权利要求3所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述LF精炼工序，出钢过程加钢芯铝0.5～1.0kg/t钢，出钢后喂Al线0.095～0.532kg/t钢，LF造渣采用渣面加入1.5～3.5kg/t钢的SiC扩散脱氧。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述VD真空处理工序，控制VD真空度≤200Pa，真空保持时间10～20min，喂硫线0.342～0.608kg/t钢。
7.根据权利要求3-5任意一项所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述加热工序，加热温度1100～1250℃。
8.根据权利要求3-5任意一项所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述轧制工序，控制开轧温度900～1000℃，终轧温度850～950℃。
9.根据权利要求3-5任意一项所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述缓冷工序，轧后钢材迅速放入缓冷坑缓冷，入坑温度≥550℃，出坑温度≤150℃。
10.根据权利要求3-5任意一项所述的一种易切削重载汽车轮毂轴承用钢的制造方法，其特征在于，所述探伤工序，采用ET+UT探伤，ET探伤精度0.5×20mm，UT探伤精度为Φ0.5×12.7mm，UT探伤精度合GB/T4162的B级。
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