CN111286670B

CN111286670B - 中碳非调质钢及其制备工艺和连杆及其制备工艺

Info

Publication number: CN111286670B
Application number: CN202010098284.8A
Authority: CN
Inventors: 钟芳华; 刘年富; 岳峰; 周成宏; 吴学兴; 钟凡; 杨伟光; 赵贺楠
Original assignee: Baosteel Special Steel Shaoguan Co Ltd
Current assignee: Baowu JFE Special Steel Co Ltd
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2040-02-17
Also published as: CN111286670A

Abstract

本申请涉及一种中碳非调质钢及其制备工艺和连杆及其制备工艺，属于非调质钢技术领域。本申请对中碳非调质钢的组分及含量进行改进和调控，并通过碳当量值、磷含量以及铜含量限定了中碳非调质钢的脆性值K的范围，使得中碳非调质钢具有低塑性和优异胀断性能及疲劳性能，主要适用于制作抗拉强度在1000Mpa级以上的胀断连杆。本申请限定了中碳非调质钢中的铁素体含量≤25％，铁素体晶粒度≥5级，并且提供了上述中碳非调质钢的制备工艺，使得制得的中碳非调质钢屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥8％，断面收缩率≥25％，轧态硬度≤290HBW。

Description

中碳非调质钢及其制备工艺和连杆及其制备工艺

技术领域

本申请涉及非调质钢技术领域，且特别涉及一种中碳非调质钢及其制备工艺和连杆及其制备工艺。

背景技术

传统的汽车发动机连杆的机械加工工艺复杂，精度要求高，往往因为加工精度问题而影响发动机的可靠性。近年来开发的胀断连杆技术则解决了此问题。该工艺是在连杆大头的适当位置设计并预制缺口(裂纹槽)，形成应力集中，再施加垂直于预定断裂面的载荷进行引裂。当满足发生脆性断裂的条件时，在几乎不发生塑性变形的情况下，在缺口处规则断裂，实现连杆体与连杆盖的无屑断裂剖分。由于断裂面呈犬牙交错的自然状态，具有极高的定位与配合精度，无需再进行接合面的加工，同时简化了连杆螺栓孔的结构设计和整体加工工艺，具有加工工序少、节省精加工设备、节材节能、产品质量高、生产成本低等一系列优点。

传统采用的胀断连杆用钢为在0.70％碳钢基础上开发的高碳钢SAE1070或C70S6，其组织为珠光体加少量断续的铁素体，尽管容易脆性裂解，但其仍有明显的缺点：屈强比偏低，疲劳性能偏低。此外，较多的硬相渗碳体使得切削加工性较差。文献[電気製鋼(日文)，2000，71(1)：81-87]介绍了一种中碳胀断连杆用非调质钢，具有良好的胀断性，但由于添加有高达0.25％的微合金化元素V，提高了钢的成本，从而削弱了该钢的经济性；过高的Si含量(2％)亦使锻件的表面质量变差，影响零件的疲劳性能；此外，为了改善切削加工性，钢中添加0.1％左右的有害元素Pb，不利于环保，这些均限制了该钢的应用。文献[熱処理(日文)，2007，47(6)：343-349]同样介绍了一种中碳胀断连杆用非调质钢，由于碳含量偏低(0.28％)，因而添加的主要起析出强化作用的微合金化元素含量过高(0.17％V+0.17％V)，使得该钢的经济性较差。日本专利提出的一种具有良好切削性和胀断性的中碳非调质钢，可用来制造胀断连杆，但钢中S含量过高(0.15-0.30％)，使得该钢的冶炼特别是连铸难度大，钢材热加工性较差，从而限制了该钢的大批量工业生产应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请的目的包括提供一种中碳非调质钢及其制备工艺和连杆及其制备工艺，以改善中碳非调质钢胀断性能的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种中碳非调质钢，按质量百分比计，包括C：0.42-0.50％，Si：0.50-0.80％，Mn：1.00-1.30％，P：0.015-0.045％，S：0.040-0.070％，Cr：0.10-0.30％，Mo：0.02-0.05％，V：0.10-0.20％，Ni：0.10-0.20％，Cu：0.10-0.25％，Nb：0.010-0.045％，Al≤0.030％，N：0.010-0.025％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。中碳非调质钢的脆性值K＝Ceq+10P+5Cu，2≤K≤3。其中，Ceq为碳当量值，P为中碳非调质钢中磷的质量百分含量，Cu为中碳非调质钢中铜的质量百分含量。

第二方面，本申请实施例提供了上述中碳非调质钢的制备工艺，包括：将按比例配制的钢水依次进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空脱气、连铸以及轧制。LF炉精炼过程中不添加铝元素，RH炉真空脱气过程中不添加钙元素。

第三方面，本申请实施例提供了一种连杆，由上述中碳非调质钢制备而成。

第四方面，本申请实施例提供了上述连杆的制备工艺，包括：对中碳非调质钢依次进行加热、锻造以及冷却；其中，锻造后的连杆坯由900℃以上的温度冷却至500℃-600℃，冷却过程中的冷却速度为1.5℃/s-2.0℃/s。

本申请的有益效果包括：

(1)本申请对中碳非调质钢的组分及含量进行改进和调控，并通过碳当量值、磷含量以及铜含量限定了中碳非调质钢的脆性值K的范围，使得中碳非调质钢具有低塑性和优异胀断性能及疲劳性能，主要适用于制作抗拉强度在1000Mpa级以上的胀断连杆。

进一步地，本申请限定了中碳非调质钢中的铁素体含量≤25％，铁素体晶粒度≥5级，并且提供了上述中碳非调质钢的制备工艺，使得制得的中碳非调质钢屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥8％，断面收缩率≥25％，轧态硬度≤290HBW。

(2)本申请采用上述中碳非调质钢作为原料制备连杆，使得该连杆具有优异的胀断性能和抗疲劳性能。进一步地，通过限定连杆的制备工艺，使得连杆屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1000MPa，锻后伸长率≥8％，断面收缩率≥25％，铁素体晶粒度≥5级，铁素体含量≤25％，连杆大头、小头、杆身硬度为296-340HBW，断口高度差≤2mm。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例1提供的连杆的微观组织结构图；

图2为本申请实施例3提供的连杆的微观组织结构图；

图3为本申请对比例1提供的连杆的微观组织结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

胀断连杆用材料及其微观组织不仅影响连杆产品的性能和切削性，而且决定可裂解性和断面质量，对胀断工艺起决定性作用。胀断工艺要求连杆锻件在胀断过程中大头孔不能产生明显的塑性变形，以满足后续加工后大头孔圆度误差的要求。因此，对连杆材料的要求是，在保证连杆综合性能的指标的前提下，限制连杆的韧性指标，使其断口呈现脆性断裂特征，以便具有良好的啮合性。本申请对连杆用材料的成分及微观组织进行限定，提高钢材的胀断性能及疲劳性能，使其适用于制作抗拉强度在1000Mpa级以上的胀断连杆。

下面对本申请实施例的一种中碳非调质钢及其制备工艺和连杆及其制备工艺进行具体说明。

本申请实施例提供了一种中碳非调质钢，包括：C：0.42-0.50％，Si：0.50-0.80％，Mn：1.00-1.30％，P：0.015-0.045％，S：0.040-0.070％，Cr：0.10-0.30％，Mo：0.02-0.05％，V：0.10-0.20％，Ni：0.10-0.20％，Cu：0.10-0.25％，Nb：0.010-0.045％，Al≤0.030％，N：0.010-0.025％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。

其中，C是保证连杆使用强度所必需的成分。C含量太低会减少珠光体的含量，从而降低强度、提高韧性，影响连杆的胀断性能。对此，C含量需在0.40％以上。而C含量太高将对钢的疲劳性能、切削加工性能等带来不利的影响。对此，C含量应控制在0.50％以下。因此，本申请中C含量为0.42-0.50％，优选的，C含量为0.44-0.48％。其中，C含量可以为0.42％、0.45％、0.46％、0.49％或0.50％。

Si在钢中不形成碳化物，而是以固溶体的形式存在于铁素体中，即具有显著的固溶强化铁素体、降低其塑性的作用。此外，Si还促进元素P和S的晶界偏聚，使晶界适当脆化。为了达到此目的，Si元素含量需在0.40％以上，但过高的Si含量将恶化钢的热加工性和锻件表面质量，因而控制其含量不超过0.80％。因此，本申请中硅含量为0.50-0.80％，优选的，Si含量为0.58-0.70％。其中，Si含量可以为0.50％、0.55％、0.60％、0.65％、0.70％、0.75％或0.80％。

Mn能溶于铁素体，起到固溶强化的作用，是保证连杆使用强度所必需的成分，同时，Mn与S形成MnS夹杂，提高钢的切削加工性。但Mn含量大于1.50％时，连杆锻件容易出现贝氏体，导致组织不合格。恶化连杆的疲劳性能。因此，本申请中Mn含量为1.00-1.30％，优选地，Mn含量为1.10-1.30％。其中，Mn含量可以为1.00％、1.10％、1.20％或1.30％。

P元素能在钢液凝固时形成微观偏析，随后在高温加热时偏聚在晶界，使钢的脆性显著增大。因此，与通常尽可能降低钢中杂质元素P含量不同，本申请采用增加钢中杂质元素P含量的思路，以降低奥氏体晶界强度(脆化)并使铁素体相固溶强化，降低其塑性，此外还进一步改善钢的切削性。但P含量过高将明显恶化钢的热加工性和增加冶炼难度，因此，本申请中P的含量为0.015-0.045％，优选地，P的含量为0.020-0.035％。其中，P含量可以为0.015％、0.020％、0.025％、0.030％、0.035％、0.040％或0.045％。

S与Mn形成细小、分散分布的MnS改善钢的切削加工性。S含量过高将恶化钢的热加工性，因而本申请中S含量为0.040-0.070％。优选地，S的含量为0.040-0.055％。其中，S的含量可以为0.040％、0.045％、0.050％、0.055％、0.060％、0.065％或0.070％。

Cu在高温加热时偏聚在晶界，使钢的脆性显著增大。因此，与通常尽可能降低钢中杂质元素Cu含量不同，本发明采用增加钢中杂质元素Cu含量的思路，以降低奥氏体晶界强度(脆化)。但Cu含量过高将明显恶化钢的热加工性。因此，本申请中Cu的含量为0.10-0.25％，优选地，Cu的含量为0.15-0.25％。其中，Cu的含量可以为0.10％、0.15％、0.20％或0.25％。

Nb与V都是强碳化物形成元素，主要表现在热加工过程中抑制奥氏体的形变再结晶并阻止其晶粒的长大。Nb与V(C、N)在奥氏体中的溶解量随奥氏体化温度升高而增加，在随后的控锻控冷过程中，细小的Nb与V(C、N)析出量也增加，但是Nb与V含量过高，钢的成本增加。因此，本申请中V的含量为0.10-0.20％，Nb的含量为0.010-0.045％，优选地，V的含量为0.10-0.18％，Nb的含量为0.020-0.045％。其中，V的含量可以为0.10％、0.12％、0.15％或0.20％，Nb的含量可以为0.010％、0.020％、0.030％、0.040％或0.045％。

Ni是非碳化物形成元素，固溶于钢中，可以提高淬透性并降低共析点C含量，但是Ni含量过高，钢的成本增加。本申请中Ni元素含量为0.10-0.20％，优选地，Ni的含量为0.15-0.20％。

Cr在钢中可以增加淬透性，并改善钢的力学性能，但是Cr含量过高，会恶化钢的切削加工性能。因此，本申请中Cr的含量为0.10-0.30％，优选地，Cr的含量为0.22-0.30％。

Mo在钢中的性能和Cr类似，可以增加淬透性，并改善钢的力学性能，但是钢中含有Mo，容易导致连杆锻件出现贝氏体。因此，本申请中Mo的含量0.02-0.05％，优选地，Mo的含量为0.02-0.04％。其中Mo的含量可以为0.02％、0.03％、0.04％或0.05％。

添加N是为了保证非调质钢中V、Nb的沉淀强化和锻造后获得最佳的强韧性能。因此，本申请中N的含量为0.010-0.025％，优选地，N的含量为0.015-0.022％。其中，N的含量可以为0.010％、0.015％、0.020％或0.025％。

本申请对中碳非调质钢的组分及含量进行改进和调控，以提高中碳非调质钢的胀断性能。进一步地，为了使得中碳非调质钢具有优异的胀断性能和抗疲劳性能，本申请限定了中碳非调质钢的脆性值K＝Ceq+10P+5Cu，2≤K≤3。其中，Ceq为碳当量值，P为中碳非调质钢中磷的质量百分含量，Cu为中碳非调质钢中铜的质量百分含量。通过对碳当量值、磷含量以及铜含量的限定，使得中碳非调质钢的脆性值满足预定值，进而控制中碳非调质钢的胀断性能。更进一步地，2.3≤K≤3。其中，K可以为2.3、2.5、2.6或3。本申请中碳当量值Ceq由以下关系式得：

Ceq＝C+Si/6+Mn/4.5+Cr/4+Ni/15+Mo/4.5+1.8V+1.5Nb。

更进一步地，本申请还限定了中碳非调质钢的金相组织为铁素体和珠光体。其中，铁素体含量≤25％，铁素体晶粒度≥5级。通过对铁素体与钢成分的控制，使得中碳非调质钢具有优异的胀断性能和抗疲劳性能。

第二方面，本申请提供了上述中碳非调质钢的制备工艺，包括：按钢的成分制得钢水，将钢水依次进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空脱气、连铸以及轧制。

转炉冶炼。本申请中，经过转炉冶炼的钢水的终点碳含量为0.15-0.30％，出钢温度为1640-1650℃。该碳含量主要根据钢种的最终碳含量确定的。

LF炉精炼。精炼过程中全程吹氩搅拌，向钢水中加入造渣材料进行造渣，精炼渣保持时间为12-15min。本申请实施例中采用的造渣材料为石灰、萤石和脱氧剂。再加入镍板、铬铁、钼铁等合金调整成分。需要注意的是，中碳非调质钢为高硫钢，在精炼过程中，不添加铝元素，如禁止喂Al线，避免形成钙铝酸盐，堵塞水口。

RH炉真空脱气。精炼后，在真空度266Pa以内的条件下，对钢水进行RH炉真空脱气15-20min。真空处理后，对钢水进行保温，软吹时间为20-30min，氩气流量为5-25Nm³/h。由于中碳非调质钢为高硫钢，在真空脱气过程中，不添加钙元素，如禁止喂钙线，避免生成大尺寸钙铝酸盐夹杂物，堵塞水口。可选地，氩气流量可以为5Nm³/h、10Nm³/h、15Nm³/h、20Nm³/h或25Nm³/h。

连铸。本申请中的连铸包括铸坯成分均匀控制及铸坯冷却控制。为了减少钢水二次氧化，连铸全程采用吹氩保护浇注。中包钢水温度控制在1510-1525℃，连铸过程将钢水过热度控制在20-30℃，采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌联合控制铸坯从表到里的成分均匀性。其中，结晶器电磁搅拌的电流参数为630A±10A/2.5Hz，末端电磁搅拌的电流参数为650A±10A/4Hz。该电流参数增大了末端电磁搅拌电流，能够减少中心成分偏析。为了控制铸坯表面质量，连铸坯采用高温缓冷或红送装炉方式，连铸坯入坑缓冷温度不小于600℃，出坑温度不大于200℃。

轧制。本申请的中碳非调质钢的氮含量高，表面易形成裂纹，因此需严格控制隔断加热温度及加热时间。本申请中的轧制包括预热、一加热段加热、二加热段加热和均热段加热。其中，预热温度在740℃以下，该预热温度较低，可以较大程度避免钢开裂，并且在后期加热阶段，缓慢升温以避免开裂。预热时间不小于90min，可选地，预热温度为650℃、700℃或720℃，预热时间为90min、100min或120min；一加热段的温度为850℃-1050℃，加热时间不小于60min，可选地，一加热段温度为900℃、950℃或1000℃，加热时间为60min、70min或80min；二加热段的温度为1120℃-1250℃，加热时间为40min-60min，可选地，二加热段的温度为1150℃、1200℃或1230℃，加热时间为45min、50min或55min；均热段的温度为1210℃-1230℃，加热时间为40min-70min，可选地，均热段的温度为1210℃、1220℃或1230℃，加热时间为45min、50min或60min。需要说明的是，高温段时间不宜过长，过程会导致脱碳严重，影响钢材产品的寿命。

轧制后得到的钢材的屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥8％，断面收缩率≥25％，轧态硬度≤290HBW。本申请提供的制备工艺制得的中碳非调质钢具有低塑性和优异的胀断性能及抗疲劳性能。

本申请还提供了一种由上述中碳非调质钢制得的连杆。连杆的断口高度差主要与连杆的铁素体含量、铜含量、磷含量和钼含量有关，其中，铁素体含量越高，塑性越好，越不易胀断。铜和磷有助于连杆的胀断，利用这两个元素的晶界偏聚左右，弱化晶界，利于连杆的胀断。该连杆由上述中碳非调质钢制得，其成分组成与中碳非调质钢相同，铁素体晶粒度不小于5级，铁素体含量不大于25％。铁素体的含量影响连杆的胀断性能，而铁素体的含量主要由成分及锻造工艺决定，因此连杆的制备工艺对连杆的性能有较大的影响。

本申请中的连杆的制备工艺包括：对中碳非调质钢依次进行加热、锻造以及冷却。

加热工艺。将中碳非调质钢在1150-1250℃的条件下加热，在本申请的部分实施例中，将中碳非调质圆钢下料成连杆毛坯长度，如230mm±5mm，采用中频加热炉加热，加热节奏按30s控制。

锻造工艺。本申请中的锻造工艺包括辊锻制坯、预锻、终锻、冲孔、切边以及热校正工艺，终锻温度不低于950℃。上述具体的锻造工艺均为本技术领域的通用技术，本申请对其不做限定。

冷却工艺。冷却工艺对连杆的铁素体含量及硬度具有较大的影响。在本申请的部分实施例中，锻造后的连杆坯由900℃以上的温度冷却至500℃-600℃，所述冷却过程中的冷却速度为1.5℃/s-2.0℃/s。其中，冷却速度越快，连杆的硬度越高。在上述冷却速度范围内，连杆能够具有高硬度，同时不会影响力学性能。可选地，冷却过程中的冷却速度为1.5℃/s、1.6℃/s、1.7℃/s、1.8℃/s或2.0℃/s。

通过上述制备工艺制得的连杆屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1000MPa，锻后伸长率≥8％，断面收缩率≥25％，铁素体晶粒度≥5级，铁素体含量≤25％，连杆大头、小头、杆身硬度为296-340HBW，断口高度差≤2mm。可选地，铁素体含量≤20％，连杆大头、小头、杆身硬度为310-330HBW，断口高度差≤1.5mm。说明该连杆具有优异的胀断性能及抗疲劳性能。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种中碳非调质钢及连杆，主要通过以下步骤制得：

中碳非调质钢的成分包括：C：0.45％，Si：0.63％，Mn：1.15％，P：0.023％，S：0.045％，Cr：0.26％，Mo：0.03％，V：0.13％，Ni：0.18％，Cu：0.20％，Nb：0.031％，N：0.0178％，Al≤0.030％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。中碳非调质钢的脆性值K＝Ceq+10P+5Cu＝2.39。

将按上述成分制得的钢水依次进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空脱气、连铸以及轧制。LF炉精炼过程中不喂Al线，RH炉真空脱气过程中不喂钙线。连铸全程采用吹氩保护浇注，中包钢水温度为1520℃左右，钢水过热度控制在20-30℃，结晶器电磁的电流参数为630A/2.5Hz，末端电磁搅拌的电流参数为650A/4Hz。轧制过程中，钢坯加热温度1185℃，加热时间为245min。

采用中频加热炉对得到的中碳非调质钢进行加热，加热温度为1195℃，在炉35s。再进行锻造，然后对锻造后的连杆坯进行冷却，其中，入口温度923℃，出口温度558℃，冷速速度为1.8℃/s，得到连杆。

实施例2-实施例7以及对比例1-3的化学成分及工艺参数见表1和表2，表中未提及的内容与实施例1相同。

表1实施例、对比例中非调质钢的化学成分(wt％)

表2连杆锻件主要生产工艺参数

对实施例和对比例的中碳非调质钢和连杆进行检测。其中，按照GB/T 13299检测中碳非调质钢的铁素体含量、铁素体晶粒度。分别取样，对中碳非调质钢在1150-1250℃的条件下加热，控制冷却后，按照GB/T 228.1和GB/T 231.1检测热处理样的力学性能(强度及锻后伸长率)及布氏硬度。按照国际标准检测实施例和对比例提供的连杆的铁素体含量、铁素体晶粒度、力学性能以及布氏硬度。检测结果如表3和表4所示：

表3中碳非调质钢检测结果

表4连杆性能检测结果

由表3和表4可知，与对比例相比，实施例提供的中碳非调质钢的屈服强度和抗拉强度较为相近，伸长率和断面收缩率降低，布氏硬度增加，铁素体晶粒度相近；实施例提供的连杆的抗拉强度和屈服强度变化不大，伸长率和断面收缩率降低，布氏硬度较高。连杆的组织为珠光体+铁素体，无贝氏体组织。断口平齐，高度差远小于对比例的结果。说明实施例提供的连杆具有较好的胀断性能。

对实施例1、实施例4和对比例1提供的连杆进行微观检测，结果如图1、图2以及图3。由图可知，实施例1提供的连杆的金相组织为铁素体和珠光体，不含有其他组织，铁素体含量为8-15％。实施例4提供的连杆的金相组织为铁素体、珠光体和少量贝氏体，铁素体含量为4-12％，对比例1提供的连杆的金相组织为铁素体和珠光体，铁素体含量为20-32％，该值大于25％，进而影响连杆的胀断性能。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims

1.一种中碳非调质钢，其特征在于，按质量百分比计，包括C：0.44-0.50％，Si：0.58-0.75％，Mn：1.1-1.25％，P：0.02-0.04％，S：0.040-0.070％，Cr：0.22-0.27％，Mo：0.03-0.05％，V：0.10-0.14％，Ni：0.17-0.20％，Cu：0.20-0.25％，Nb：0.033-0.035％，Al≤0.010％，N：0.015-0.022％，其余为Fe和其他不可避免的杂质；

所述中碳非调质钢的脆性值K＝Ceq+10P+5Cu，2.8≤K≤3；Ceq＝C+Si/6+Mn/4.5+Cr/4+Ni/15+Mo/4.5+1.8V+1.5Nb；

其中，Ceq为碳当量值，P为所述中碳非调质钢中磷的质量百分含量，Cu为所述中碳非调质钢中铜的质量百分含量；

所述中碳非调质钢的铁素体含量为8～25％。

2.一种如权利要求1所述的中碳非调质钢的制备工艺，其特征在于，包括：将按比例配制的钢水依次进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空脱气、连铸以及轧制；

所述LF炉精炼过程中不添加铝元素，所述RH炉真空脱气过程中不添加钙元素。

3.根据权利要求2所述的中碳非调质钢的制备工艺，其特征在于，在所述连铸的过程中采用结晶器电磁搅拌联合末端电磁搅拌，所述结晶器电磁搅拌的电流参数为630A±10A/2.5Hz，所述末端电磁搅拌的电流参数为650A±10A/4Hz。

4.根据权利要求2或3所述的中碳非调质钢的制备工艺，其特征在于，经过连铸后得到的连铸坯在温度大于600℃时进行缓冷至温度降到200℃以下。

5.根据权利要求2所述的中碳非调质钢的制备工艺，其特征在于，所述轧制的步骤包括预热、一加热段加热、二加热段加热和均热段加热，所述预热的温度在740℃以下，预热时间不小于90min，所述一加热段的温度为850℃-1050℃，加热时间不小于60min，所述二加热段的温度为1120℃-1250℃，加热时间为40min-60min，所述均热段的温度为1210℃-1230℃，加热时间为40min-70min。

6.一种连杆，其特征在于，由如权利要求1所述的中碳非调质钢制备而成，所述连杆的铁素体晶粒度不小于5级，铁素体含量为8～25％。

7.一种如权利要求6所述的连杆的制备工艺，其特征在于，包括：对所述中碳非调质钢依次进行加热、锻造以及冷却；其中，锻造后的连杆坯由900℃以上的温度冷却至500℃-600℃，所述冷却过程中的冷却速度为1.5℃/s-2.0℃/s。