CN110016613A - 一种含硫汽车曲轴用钢及其制备方法 - Google Patents

一种含硫汽车曲轴用钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含硫汽车曲轴用钢，按质量百分数包括如下的化学组分：C 0.40～0.44％、Si 0.15～0.35％、Mn 0.60～0.80％、P≤0.020％、S 0.015～0.030％、Cr 1.05～1.25％、Mo 0.15～0.25％、Al≤0.060％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质，还公布了其生产方法。本发明在现有工艺路线的前提下，采用特定的冶炼工艺和窄成分控制，生产出满足客户后续轧钢热处理钢且硫化物夹杂小于2.5级，用最经济又最简便的方法来生产满足需求的含硫锻造用钢。

Description

一种含硫汽车曲轴用钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种含硫汽车曲轴用钢及其生产方法。
背景技术
曲轴材料必须有较高的抗拉强度、疲劳强度、硬度及耐磨性，心部有一定的韧性。据有关资料统计，曲轴失效形式主要是弯曲疲劳断裂和轴颈磨损。国内普遍采用非调质钢曲轴，其强度难以满足中小功率高速柴油机耐久可靠性的要求。为此，通过对国内外发动机行业的调研，开发了国产切削型优良42CrMoS调质钢曲轴，以满足新研制的高压共轨柴油机的需要。
通过研究和分析，认为采用转炉工艺生产42CrMoS汽车曲轴用钢具有生产周期较短、生产效率较高、生产成本较低和经济效益较好的特点，但工艺技术上难点较多、难度较大。转炉工艺生产42CrMoS汽车曲轴开发的技术难点主要有:曲轴是汽车的关键部件，要求在生产42CrMoS汽车曲轴用钢时，对钢的内在质量及表面质量必须提出更高的要求，特别是对钢的低氧含量要求；对钢中夹杂物的要求严格，在保证低氧含量情况下的各类夹杂物均要满足用户要求，就必须有良好的工艺技术和严格的工艺作保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种含硫汽车曲轴用钢及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种含硫汽车曲轴用钢，按质量百分数包括如下的化学组分：C 0.40～0.44％、Si0.15～0.35％、Mn 0.60～0.80％、P≤0.020％、S 0.015～0.030％、Cr 1.05～1.25％、Mo0.15～0.25％、Al≤0.060％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，按质量百分数包括如下的化学组分：C 0.41～0.43％、Si 0.29～0.30％、Mn 0.68～0.78％、P 0.13-0.17％、S 0.023～0.032％、Cr 1.08～1.18％、Mo 0.19～0.23％、Al 0.25-2.28％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，按质量百分数包括如下的化学组分：C 0.42％、Si 0.30％、Mn 072％、P0.15％、S 0.028％、Cr 1.10％、Mo 0.22％、Al 0.26％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
一种含硫汽车曲轴用钢的生产方法，包括：
1)、转炉生产
供转炉铁水要求：按质量百分数磷含量小于等于0.130％，硫含量小于等于0.060％；在转炉冶炼过程中加入造渣辅料，出钢过程中根据成品保淬透性易切削钢成分要求进行脱氧合金化；
转炉终点钢水的碳含量、磷含量按质量百分数及出钢温度如下：
出钢温度1605-1660℃，平均1635℃；碳含量0.06-0.13％，平均0.08％；磷含量0.004-0.017％，平均0.12％；
2)、LF炉生产
LF炉精炼就位温度1522-1545℃，平均1530℃；精炼离位温度1590-1636℃，平均1610℃；精炼处理时间26-58min，平均39min；并在精炼后期按标准成分要求钼铁；
3)、VD炉生产
钢水再经VD炉真空脱气处理，进一步降低钢中有害气体含量，提高钢的洁净度，气体含量要求：[O]≤20ppm；[N]≤90ppm；[H]≤2.5ppm；喂入硅钙线进行夹杂物变性，破真空后根据成分加入硫铁或硫线，硫铁平均加入130-260Kg或硫线200-350m；要求VD炉冶炼的深真空时间都大于13min，深真空度≤0.10Kpa，软吹时间15-18min，平均17min；软吹流量50-60Nl/min，平均53Nl/min；上台温度1560-1571℃，平均1566℃；
4)、连铸生产
连铸生产中过热度控制在20-30℃之间，拉速在0.55m/min-0.65m/min之间。
进一步的，所述造渣辅料为白灰、白云石、萤石中的一种或几种。
进一步的，加入硅铁、硅锰和铝硅锰进行脱氧合金化。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
在现有工艺路线的前提下，采用特定的冶炼工艺和窄成分控制，生产出满足客户后续轧钢热处理钢且硫化物夹杂小于2.5级，用最经济又最简便的方法来生产满足需求的含硫锻造用钢。
具体实施方式
工业生产工艺简述如下：
转炉冶炼—(LF)钢包炉精炼—(VD)真空脱气—大方坯连铸—特钢轧制。
工业生产了3炉以上，具体的工艺参数控制如下：
1)转炉生产
转炉终点钢水的碳含量、磷含量(质量百分数)及出钢温度如表1所示。
表1转炉出钢的成分及温度
2)LF炉生产
LF炉精炼根据钢水成分及温度变化进行加辅料造渣，加合金进行微调和升温操作。加入白灰0-500kg，电石0-80kg，合金根据精炼就位成分进行微调锰铁、硅铁、铬铁、钼铁，钢水温度与处理时间见表2。
表2精炼LF炉温度控制
精炼就位温度℃ 精炼离位温度℃ 精炼处理时间min
最小值 1522 1590 25
最大值 1535 1636 58
平均值 1530 1620 39
3)VD炉生产
钢水再经VD炉真空脱气处理，进一步降低钢中有害气体含量，提高钢的洁净度，气体含量要求：[O]≤20ppm；[N]≤90ppm；[H]≤2.5ppm。喂入硅钙线进行夹杂物变性，破真空后根据成分加入硫铁或硫线，硫铁平均加入130-260Kg或硫线200-350m。要求VD炉冶炼的深真空时间都大于13min，深真空度≤0.10Kpa，软吹时间15-18min，平均17min；其它工艺参数见表3。
表3精炼VD炉工艺控制
软吹时间min 软吹流量Nl/min 上台温度℃
最小值 15 50 1571
最大值 18 60 1560
平均值 17 53 1566
4)连铸生产
连铸生产中过热度控制在22-30℃之间，拉速在0.55m/min-0.65m/min之间，钢水的成分(质量百分数)控制如表4所示。
表4成品成分(％)
C Si Mn P S Al Cr Mo
最小值 0.41 0.29 0.68 0.013 0.023 0.25 1.08 0.19
最大值 0.43 0.30 0.78 0.017 0.032 0.28 1.18 0.23
平均值 0.42 0.30 0.72 0.015 0.028 0.26 1.10 0.22
5)表面质量
连铸坯进缓冷坑，缓冷48小时以上出缓冷坑，连铸坯表表面未发现表面裂纹等缺陷，完全满足生产热轧圆钢的表面质量要求。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种含硫汽车曲轴用钢，其特征在于，按质量百分数包括如下的化学组分：C 0.40～0.44％、Si 0.15～0.35％、Mn 0.60～0.80％、P≤0.020％、S 0.015～0.030％、Cr 1.05～1.25％、Mo 0.15～0.25％、Al≤0.060％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的含硫汽车曲轴用钢，其特征在于，按质量百分数包括如下的化学组分：C 0.41～0.43％、Si 0.29～0.30％、Mn 0.68～0.78％、P 0.13-0.17％、S 0.023～0.032％、Cr 1.08～1.18％、Mo 0.19～0.23％、Al 0.25-2.28％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的含硫汽车曲轴用钢，其特征在于，按质量百分数包括如下的化学组分：C 0.42％、Si 0.30％、Mn 072％、P 0.15％、S 0.028％、Cr 1.10％、Mo 0.22％、Al0.26％，Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的含硫汽车曲轴用钢的生产方法，其特征在于，包括：
1)、转炉生产
供转炉铁水要求：按质量百分数磷含量小于等于0.130％，硫含量小于等于0.060％；在转炉冶炼过程中加入造渣辅料，出钢过程中根据成品保淬透性易切削钢成分要求进行脱氧合金化；
转炉终点钢水的碳含量、磷含量按质量百分数及出钢温度如下：
出钢温度1605-1660℃，平均1635℃；碳含量0.06-0.13％，平均0.08％；磷含量0.004-0.017％，平均0.12％；
2)、LF炉生产
LF炉精炼就位温度1522-1545℃，平均1530℃；精炼离位温度1590-1636℃，平均1610℃；精炼处理时间26-58min，平均39min；并在精炼后期按标准成分要求钼铁；
3)、VD炉生产
钢水再经VD炉真空脱气处理，进一步降低钢中有害气体含量，提高钢的洁净度，气体含量要求：[O]≤20ppm；[N]≤90ppm；[H]≤2.5ppm；喂入硅钙线进行夹杂物变性，破真空后根据成分加入硫铁或硫线，硫铁平均加入130-260Kg或硫线200-350m；要求VD炉冶炼的深真空时间都大于13min，深真空度≤0.10Kpa，软吹时间15-18min，平均17min；软吹流量50-60Nl/min，平均53Nl/min；上台温度1560-1571℃，平均1566℃；
4)、连铸生产
连铸生产中过热度控制在20-30℃之间，拉速在0.55m/min-0.65m/min之间。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述造渣辅料为白灰、白云石、萤石中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，加入硅铁、硅锰和铝硅锰进行脱氧合金化。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111118386A (zh) * 2019-11-15 2020-05-08 大冶市万祥精密机械配件有限公司 一种曲轴的生产工艺
CN114959499A (zh) * 2022-06-28 2022-08-30 河南济源钢铁(集团)有限公司 高弯曲疲劳寿命发动机曲轴用钢及其生产方法
CN116024488A (zh) * 2022-12-30 2023-04-28 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种重卡汽车车轴套用钢的生产方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106086593A (zh) * 2016-07-26 2016-11-09 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种防止含硫含铝钢浇注过程中水口结瘤的钢水冶炼工艺
CN107299282A (zh) * 2017-05-27 2017-10-27 内蒙古包钢钢联股份有限公司 汽车曲轴用钢及其生产方法
CN107321944A (zh) * 2017-07-13 2017-11-07 马鞍山钢铁股份有限公司 一种含硫含铝钢增硫方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106086593A (zh) * 2016-07-26 2016-11-09 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种防止含硫含铝钢浇注过程中水口结瘤的钢水冶炼工艺
CN107299282A (zh) * 2017-05-27 2017-10-27 内蒙古包钢钢联股份有限公司 汽车曲轴用钢及其生产方法
CN107321944A (zh) * 2017-07-13 2017-11-07 马鞍山钢铁股份有限公司 一种含硫含铝钢增硫方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111118386A (zh) * 2019-11-15 2020-05-08 大冶市万祥精密机械配件有限公司 一种曲轴的生产工艺
CN114959499A (zh) * 2022-06-28 2022-08-30 河南济源钢铁(集团)有限公司 高弯曲疲劳寿命发动机曲轴用钢及其生产方法
CN116024488A (zh) * 2022-12-30 2023-04-28 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种重卡汽车车轴套用钢的生产方法

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Application publication date: 20190716