CN113862576B - 一种非调质钢、曲轴及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及钢铁生产技术领域,尤其涉及一种非调质钢、曲轴及其生产方法。通过对非调质钢中的成分进行设计,尤其是通过碳当量以及氮含量的合理设计,使得非调质钢的淬透性能够满足要求,并使该非调质钢能够在后续的表面感应加热过程中获得良好的表面硬度;此外,通过对连铸工艺和控轧控冷工艺中工艺参数的控制,尤其是将轧制后圆钢的入坑缓冷温度的控制,从而减小了钢中的带状组织。
Description
技术领域
本申请涉及钢铁生产技术领域,尤其涉及一种非调质钢、曲轴及其生产方法。
背景技术
曲轴性能优劣在很大程度上决定着发动机的可靠性和寿命。发动机曲轴的服役条件恶劣,既有扭转应力又有弯曲应力,同时受到扭力和冲击弯力的作用,因此,曲轴的服役条件决定曲轴材料必须具有较高的抗拉强度和疲劳强度,同时还需要具有良好的韧性。长期以来商用车曲轴用钢一般使用中碳调质钢来进行制造,如45钢、40Cr、42CrMo等。原材料先进行锻造处理、粗加工,然后对工件进行正火,淬火+高温回火的调质热处理工艺,最终形成以回火索氏体为基体的微观显微组织结构,这种显微组织可以使零件各部位力学性能较均匀,并且同时具有较好的强度、塑性和韧性,综合力学性能非常好。但是调质曲轴需要投入大规模热处理设备资金、生产周期长,热处理产生变形、开裂等现象,整体制造成本高。
非调质钢是一种同时满足高性能和低成本要求的环境友好型钢材,随着汽车及其相关配套行业的环保节能以及降本等压力的增加,非调质钢在汽车零部件上的应用越来越广泛。曲轴是汽车发动机的核心零部件之一,是汽车工业中的典型模锻件,早在1973年德国蒂森即开发出第一代曲轴用非调质钢49MnVS3。现有技术中,非调质钢主要包括珠光体+铁素体型非调钢、贝氏体型非调钢和马氏体型非调钢,目前在曲轴上应用最广泛的是珠光体+铁素体型非调钢,通常是在中碳钢的基础添加V、Nb、Ti中的一种或几种复合添加。其中,添加V的非调质曲轴钢,为保证曲轴的力学性能,通常需要加入比较多的V(0.10-0.20%),制造成本高。
因此,亟需开发一种性能良好且成本较低的非调质钢。
发明内容
本申请的目的在于提供一种非调质钢、曲轴及其生产方法,使得该非调钢或曲轴在具有和调质钢或调质钢曲轴相当性能的情况下,具有易切削、低成本、生产周期短的特点,从而解决非调质钢或非调质钢曲轴难以兼顾成本和性能的问题。
本申请的第一方面是提供一种非调质钢,该非调质钢的组分含量以重量百分比计包括:C:0.45-0.51%,Si:0.20-0.37%,Mn:1.00-1.20%,P:≤0.025%,S:0.010-0.035%,Cr:0.05-0.25%,V:0.05-0.10%,Ni:≤0.20%,Cu:≤0.20%,Mo:≤0.04%,N:0.008-0.020%,Ti:0.010-0.025%,其余为Fe和其他不可避免的杂质,非调质钢的碳当量Ceq为0.83-0.93,该Ceq值由下式计算:Ceq=C+Si/7+Mn/5+Cr/6+1.8V。
优选地,非调质钢的组分含量为:C:0.45-0.47%,Si:0.20-0.30%,Mn:1.10-1.20%,P:≤0.025%,S:0.010-0.020%,Cr:0.15-0.20%,V:0.06-0.09%,Ni:≤0.05%,Cu:≤0.20%,Mo:≤0.04%,N:0.009-0.013%,Ti:0.012-0.020%,其余为Fe和其他不可避免的杂质,Ceq:0.85-0.93。
本申请的非调质钢的组织为珠光体和铁素体,所述珠光体的比例为75-80%,所述铁素体的比例为20-25%,奥氏体晶粒度为6-8级,带状组织≤2级,其淬透性检测结果满足:J1.5mm为55-63HRC,J5mm为50-58HRC,J9mm为30-38HRC。
本申请的力学性能满足:屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥820MPa,伸长率≥13%,硬度为220-260HBW。
本申请的第二方面是提供一种上述非调质钢的生产方法,其包含转炉冶炼、LF钢包精炼、RH真空精炼、连铸和加热轧制步骤。
在一种可选的实施方式中,连铸步骤中,将钢水过热度控制在20-30℃,采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和轻压下工艺联合控制铸坯从表到里的成分均匀性,其中,结晶器电磁搅拌参数控制为250A±10A/2.5Hz、末端电磁搅拌参数控制为680A±10A/4Hz,连铸过程采用9-13mm轻压下工艺。
在一种可选的实施方式中,加热轧制步骤进行控轧控冷,轧制过程中的开坯轧制道次压下率为20-28%,轧制后的圆钢以40-80℃/min的速度冷却到450℃-550℃后进行入坑缓冷。
在一种可选的实施方式中,加热轧制步骤中控制预热段温度≤870℃、加热时间≥95min,一加热段温度850-1100℃,加热时间≥55min,二加热段温度1160-1220℃,加热时间60-80min,均热段温度1160-1200℃,加热时间60-100min。
本申请的第三方面是提供一种曲轴,该曲轴由上述非调质钢制备而成。
本申请的曲轴的生产方法,包含:加热、锻造、控制冷却、粗加工和表面淬火处理步骤。
在一种可选的实施方式中,加热步骤中,将非调质钢圆钢坯料的加热温度控制在1220-1260℃。
在一种可选的实施方式中,控制冷却步骤中,将曲轴终锻后的温度控制在850℃-900℃,上风冷线后控制冷却速度180-240℃/min冷却至550℃-600℃后空冷。
本申请的有益效果包括:本申请通过对非调质钢中的成分进行设计,尤其是通过碳当量以及N含量的合理设计,使得非调质钢的淬透性能够满足J1.5mm 55-63HRC,J5mm50-58HRC,J9mm 30-38HRC的要求,并使该非调质钢能够在后续的表面感应加热过程中获得良好的表面硬度;此外,通过对连铸工艺和控轧控冷工艺中工艺参数的控制,尤其是将轧制后圆钢的入坑缓冷温度控制在450℃-550℃,从而使得钢中的带状组织由原来的2.5-3.5级控制在2级以内。
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:实施例1中圆钢的组织;
图2:实施例1中曲轴锻件的组织;
图3:实施例1中曲轴锻件表层感应的淬火组织;
图4:实施例1中圆钢的带状组织;
图5:对比例2中圆钢的带状组织。
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,显然,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。
因此,以下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作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。以下“%”均指质量百分比。
本申请的目的之一在于一种非调质钢,该非调质钢具有低成本、易切削的特点,尤其适用于曲轴。该钢的组分含量以重量百分比计为:C:0.45-0.51%,Si:0.20-0.37%,Mn:1.00-1.20%,P:≤0.025%,S:0.010-0.035%,Cr:0.05-0.25%,V:0.05-0.10%,Ni:≤0.20%,Cu:≤0.20%,Mo:≤0.04%,N:0.008-0.020%,Ti:0.010-0.025%,其余为Fe和其他不可避免的杂质。
本申请曲轴用非调质钢的化学成分设计思路如下。
C:0.45-0.51%
C是保证非调钢曲轴使用强度所必需的成分。碳对钢的强化效果大约是Si的5倍,Cr的9倍和Mn的18倍,因此,为保证曲轴具有足够的强度、硬度,钢中必须有相当高的C含量,因此,本申请确定C含量为0.45-0.51%,更优选地,C含量为0.45-0.48%。
Si:0.20-0.37%
Si在钢中以固溶体的形式存在于铁素体中,具有显著的固溶强化左右,但是Si含量过高、会降低钢的塑性和韧性。因此,本申请确定硅控制在0.20-0.37%,更优选的,Si含量为0.20-0.30%。
Mn:1.10-1.20%
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。因此,本申请确定Mn含量为1.00-1.20%,更优选地,Mn含量为1.10-1.20%。
P:≤0.025%
P元素在钢液凝固时容易形成微观偏析,随后在高温加热时偏聚在晶界,使钢的脆性显著增大。因此,P控制≤0.025%。
S:0.010-0.035%
S在钢中与Mn元素形成MnS夹杂物,使钢产生热脆,但是添加少量的S,在不影响产品性能的同时,会明显改善钢的切削加工性能,而且MnS同时具有细化晶粒的效果。因此,本申请确定S的含量为0.010-0.035%,更优选地,S的含量为0.010-0.020%。
Cr:0.05-0.25%
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,本申请确定Cr的含量为0.05-0.25%,更优选地,Cr的含量为0.10-0.20%。
V:0.05-0.10%
V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。随奥氏体化温度升高,V(C、N)在奥氏体中的溶解量增加,在随后的控锻控冷过程中,细小的V(C、N)析出量也增加,但是V过高,钢的成本增加。因此,本申请确定V的含量为0.05-0.10%,更优选地,V的含量为0.06-0.09%。
N:0.008-0.020%
增加N含量是为了保证所述的非调质钢中V、Ti的沉淀强化和锻造后获得最佳的强韧性能。因此,本申请确定N的含量0.008-0.020%,更优选地,N的含量为0.009-0.013%。
Ti:0.010-0.020%
Ti细化晶粒并同时提高材料强度和韧性,同时可以改善因细小AlN析出造成的网状裂纹,但加入过多在钢中形成粗大的TiN夹杂颗粒降低韧性。因此,本申请确定N的含量0.010-0.020%,更优选地,N的含量为0.012-0.020%。
同时,控制非调钢的碳当量Ceq:0.83-0.93%,该Ceq值由下式计算:Ceq=C+Si/7+Mn/5+Cr/6+1.8V;Ceq是生产过程中成分窄带化的控制,通过Ceq可以保证各个原因控制在一个较窄的范围内,减少成分波动对后续锻造性能的影响,因此Ceq为0.83-0.93。更优选地,Ceq为0.85-0.93。
另外,本申请人认识到,对于锻造曲轴的表面要求耐磨耗性。锻造曲轴的曲柄销被插入到连杆的大端部。曲轴旋转时,曲柄销与连杆的大端部的内表面通过滑动轴承旋转。因此,对于曲柄销的表面要求优异的耐磨性。为了保证曲轴表面具有优异的耐磨性,通常需要对表面进行感应淬火,从而获得合适的硬度和淬硬层深度,需要保证淬透性达成一定数值,但过高的淬透性在加热及冷却时产生的组织应力及热应力较大,尤其是在感应淬火阶段。而在上述限定Ceq的数值的前提下,通过本申请中的成分含量的设置,尤其是通过N含量的设置,使得本申请非调质钢的淬透性能够满足下列要求:J1.5mm 55-63HRC,J5mm 50-58HRC,J9mm 30-38HRC。
第二方面,本申请提供一种非调质钢的生产方法,其包含转炉冶炼、LF钢包精炼、RH真空精炼、连铸和加热轧制步骤。
转炉冶炼:包括终点碳及出钢温度控制:转炉终点碳控制在0.10-0.35%,出钢温度控制在1610-1640℃。
LF钢包精炼:精炼过程中进行全程吹氩搅拌,加入造渣材料造渣,精炼渣保持时间12-15min,所述造渣材料为石灰和低碱度渣,碱度控制在2-4。精炼过程中根据样1补喂硫线至S含量到0.015%,精炼过程禁止补Al。
RH真空精炼:真空度控制在266Pa以内,高真空时间控制在10-20min,真空处理后进行氮气环流10-15min,复压后喂入氮化铬线至Cr含量到0.18%。软吹前投入碳化稻壳保温。软吹时间控制在20-30min,氩气流量控制1-30Nm3/h。
连铸:包括铸坯成分均匀性及铸坯冷却的控制方法:为减少钢水二次氧化,连铸全程采用吹氩保护浇铸,中包钢水温度控制在1507-1517℃;连铸过程将钢水过热度控制在20-30℃,采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和轻压下工艺联合控制铸坯从表到里的成分均匀性。结晶器电磁搅拌参数控制为250A±10A/2.5Hz、末端电磁搅拌参数控制为680A±10A/4Hz,连铸过程采用13mm轻压下工艺;为控制好铸坯表面质量,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≥600℃,缓冷时间≥48h。
加热轧制:由于此钢种氮含量高,轧制规格大,为保证圆钢内部和表面质量,需要严格控制各段加热温度、加热时间和轧后冷却工艺,具体的预热段温度≤870℃、加热时间≥95min,一加热段温度850-1100℃,加热时间≥55min,二加热段温度1160-1220℃,加热时间60-80min,均热段温度1160-1200℃,加热时间60-100min。轧制过程中开坯机采用大压下工艺,使变形渗透到心部,破碎晶粒,减轻带状组织。轧后通过控制冷却工艺,轧后圆钢以40-80℃/min的速度冷却到450℃后进行入坑缓冷。
在上述生产方法中,轧制后的缓冷温度是影响带状组织的关键因素之一,本发明人认识到,温度较高时,析出的铁素体含量多,容易导致带状组织严重,因此,本申请控制轧制后的缓冷温度为450-550℃;此外,通过配合连铸轻压下和轧制大压下工艺,可以进一步减小钢中的带状组织。通过上述工艺,可以把带状组织由原来的2.5-3.5级控制在2级以内。
可以理解的是,上述非调质钢的生产方法中还包括轧制后对试样进行组织、性能检测的步骤。
具体地,所述组织、性能检测包括:取轧制的圆钢按照国标检测圆钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率、硬度、带状组织和金相组织。
经过轧制后的非调质钢圆钢的金相组织为:珠光体+铁素体,珠光体的比例为75-80%,铁素体的比例为20-25%;奥氏体晶粒度在6-8级,带状组织≤2级;力学性能为:屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥820MPa,伸长率≥13%,硬度为220-260HBW。
本申请的第三方面在于提供一种非调质钢曲轴。该非调质钢曲轴由上述的非调质钢制备而成。
本申请的第四方便在于提供一种非调钢曲轴的生产工艺,该生产工艺包含:加热、锻造、控制冷却、粗加工、表面淬火处理和半精加工步骤。
加热:加热温度对非调钢的综合力学性能影响显著,锻件要达到相应强度要求,必须控制好加热温度。因此将圆钢加热温度控制在1220-1260℃。
锻造:锻造过程包括辊锻、预锻和终锻。
控制冷却:终锻温度和锻后冷却速率对非调钢综合力学性能影响显著,冷却速率决定了珠光体和铁素体含量比例和晶粒度,并影响了V的碳化物析出量和形态,进而表现在锻件的抗拉强度、伸长率、断面收缩率等。因此将曲轴终锻后的温度控制在850℃-900℃,上风冷线后控制冷却速度180-240℃/min冷却至550℃-600℃后空冷。
粗加工:对曲轴毛坯进行中心孔打孔、主轴颈和连杆颈进行粗加工。
表面淬火工艺:通过控制中频淬火频率、时间和冷却液冷却强度,使曲轴主轴颈和连杆颈表面2-5mm内形成淬火马氏体,淬火后8h内及时进行低温回火得到稳定的回火马氏体组织,主轴颈和连杆颈表面硬度控制在50-55HRC,有效淬硬层深度控制≥2mm。
半精加工艺:半精加工主要是对轴颈进行磨削减少余量,修整因淬火涨量而变化的轴向尺寸。
通过上述方法制备的曲轴,其抗拉强度≥800MPa,伸长率≥10%,硬度230-290HBW,组织珠光体+铁素体≥2级;主轴、连杆及大端轴感应淬火后表面硬度为50-55HRC;主轴连杆轴颈淬火层深度≥3mm。
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
本实施例提供一种非调质钢及曲轴,主要通过以下步骤制备:
该非调质钢的成分包括(如表1所示):
C:0.46%,Si:0.25%,Mn:1.16%,P:0.010%,S:0.012%,Ni:0.01%,Cr:0.17%,Mo:0.01%,V:0.07%,Ti:0.016%,N:0.0105%,其余为Fe和其他不可避免的杂质。其中,非调质钢的碳当量Ceq为0.88。
将上述成分制得的钢水依次进行转炉冶炼、LF钢包精炼、RH真空精炼、连铸和加热轧制步骤。连铸过程中,采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和轻压下工艺联合控制铸坯从表到里的成分均匀性,铸坯拉速为0.62m/min,轻压下13mm。加热轧制步骤中,二加热段的温度为1201℃,均热段的温度为1185℃,二加段和均热段的总加热时间为121min,轧制过程采用大压下轧制,道次压下率为25%,控制终轧温度为876℃,终轧结束后将轧制的圆钢入坑缓冷,缓冷温度为484℃,缓冷保温时间为48h。
采用中频感应加热炉对轧制后的非调质钢圆钢进行加热,加热温度为1245℃,然后进行锻造工序,始锻温度为1162℃,终锻温度为891℃,锻造结束后控制锻件的冷却速率,使其从控制冷却线上落入收集框的温度(风冷温度)为497℃,然后对曲轴毛坯进行中心孔打孔、主轴颈和连杆颈进行粗加工,粗加工结束后进行表面淬火工艺,设置感应淬火加热频率为10kHz,淬火后曲轴主轴颈和连杆颈表面形成淬火马氏体层,淬火后8h内及时进行低温回火得到稳定的回火马氏体组织,最后对淬火后的曲轴进行半精加工,对轴颈进行磨削减少余量,修整因淬火涨量而变化的轴向尺寸,从而获得曲轴产品。
实施例2-3以及对比例1-3的非调质钢化学成分、非调质钢主要生产工艺以及曲轴主要生产工艺见表1-表3,表中未提及的内容与实施例1相同。
表1曲轴用非调质钢的化学成分(wt%)
熔炼成分 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | V | Ti | N(ppm) | Ceq |
实施例1 | 0.46 | 0.25 | 1.16 | 0.010 | 0.012 | 0.01 | 0.17 | 0.01 | 0.07 | 0.016 | 105 | 0.88 |
实施例2 | 0.47 | 0.24 | 1.18 | 0.012 | 0.015 | 0.01 | 0.16 | 0.01 | 0.08 | 0.015 | 120 | 0.91 |
实施例3 | 0.48 | 0.26 | 1.16 | 0.013 | 0.013 | 0.01 | 0.19 | 0.01 | 0.07 | 0.017 | 113 | 0.90 |
对比例1 | 0.44 | 0.27 | 1.10 | 0.015 | 0.016 | 0.01 | 0.12 | 0.01 | 0.05 | 0.014 | 100 | 0.82 |
对比例2 | 0.47 | 0.25 | 1.11 | 0.014 | 0.015 | 0.01 | 0.15 | 0.01 | 0.07 | 0.015 | 165 | 0.85 |
对比例3 | 0.52 | 0.24 | 1.20 | 0.014 | 0.013 | 0.01 | 0.19 | 0.01 | 0.09 | 0.016 | 110 | 0.96 |
表2非调质钢主要生产工艺参数
表3曲轴生产工艺参数
对实施例1-3和对比例1-3的非调质钢和曲轴进行检测。其中,按照GB/T 13298、GB/T228和GB/T225检测圆钢的组织、力学性能和淬透性,按照GB/T 13298、GB/T228检测曲轴的组织和力学性能。结果如表4和表5所示。
表4圆钢组织、性能情况
表5曲轴组织、性能情况
对实施例1中的经过轧制后圆钢组织、锻造后的曲轴组织以及曲轴锻件表层感应淬火组织进行观察,结果如图1-3所示。可以发现图1为圆钢组织,其组织为均匀的珠光体77%+铁素体23%,铁素体和珠光体的比例合理;图2为曲轴的组织,其组织为珠光体+铁素体,铁素体在晶界上呈细小、弥散析出;图3为曲轴表层感应淬火后组织,为细小回火马氏体组织。
由表4和表5所示,实施例1-3中的非调质钢通过合理的成分设置,尤其是将碳当量Ceq严格设置在0.83-0.93的范围内,配合N含量的控制,在非调质钢的生产过程中,通过在连铸过程中末端轻压下、轧制过程中大压下以及在495-502℃温度下入坑缓冷等一系列关键工艺,获得的轧制后的非调钢圆钢具有合适的淬透性,而且能够将带状组织控制在较低水平(实施例1的带状组织如图4所示)。由该圆钢生产的曲轴完全满足以下要求:抗拉强度≥800MPa,伸长率≥10%,硬度230-290HBW,组织珠光体+铁素体≥2级;主轴、连杆及大端轴感应淬火后表面硬度为50-55HRC;主轴连杆轴颈淬火层深度≥3mm。即实现了在较低成本的情况下,生产具有和调质钢曲轴相当性能的非调质钢曲轴的目的。
而对比例1-3中,对比例1和对比例3的碳当量Ceq不在本申请的要求范围内,从而导致对比例1的屈服强度和抗拉强度较低,均无法满足要求,对比例3的曲轴伸长率低于10%,且淬透性偏高,曲轴淬火过程中容易开裂;对比例2的非调质钢在轧制后的入坑温度为620℃,入坑温度过高,导致带状组织超标,带状组织为2.5级(如图5所示),对曲轴后续性能产生不良影响。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种曲轴的生产方法,包含:加热、锻造、控制冷却、粗加工和表面淬火处理步骤,其特征在于,所述加热步骤中,将非调质钢圆钢坯料的加热温度控制在1220-1260℃;所述表面淬火处理步骤中,通过控制中频淬火频率、时间和冷却液冷却强度,设置感应淬火加热频率为10kHz,使曲轴的主轴颈和连杆颈表面2-5mm内形成淬火马氏体,淬火后8h内进行低温回火得到稳定的回火马氏体组织,主轴颈和连杆颈表面硬度控制在50-55HRC,有效淬硬层深度控制≥2mm;
其中,所述曲轴由非调质钢制备而成,所述非调质钢的组分含量以重量百分比计包括:C:0.45-0.51%,Si:0.20-0.37%,Mn:1.00-1.20%,P:≤0.025%,S:0.010-0.035%,Cr:0.05-0.25%,V:0.05-0.10%,Ni:≤0.20%,Cu:≤0.20%,Mo:≤0.04%,N:0.0105-0.013%,Ti:0.010-0.025%,其余为Fe和其他不可避免的杂质,所述非调质钢的碳当量Ceq为0.83-0.93,该Ceq值由下式计算:Ceq=C+Si/7+Mn/5+Cr/6+1.8V;
所述非调质钢的组织为珠光体和铁素体,所述珠光体的比例为75-80%,所述铁素体的比例为20-25%,奥氏体晶粒度为6-8级,带状组织≤2级;
所述非调质钢采用以下方法制备,包含转炉冶炼、LF钢包精炼、RH真空精炼、连铸和加热轧制步骤,所述连铸过程采用9-13mm轻压下工艺;所述加热轧制步骤中,控制预热段温度≤870℃、加热时间≥95min,一加热段温度850-1100℃,加热时间≥55min,二加热段温度1160-1220℃,加热时间60-80min,均热段温度1160-1200℃,加热时间60-100min;轧制过程中进行控轧控冷,轧制过程中的开坯前两道次轧制的道次压下率为20-28%,轧制后的圆钢以40-80℃/min的速度冷却到462℃-550℃后进行入坑缓冷。
2.根据权利要求1所述的曲轴生产方法,其特征在于,所述控制冷却步骤中,将曲轴终锻后的温度控制在850℃-900℃,上风冷线后控制冷却速度180-240℃/min冷却至550℃-600℃后空冷。
3.根据权利要求1所述的曲轴生产方法,其特征在于,所述非调质钢的组分含量为:C:0.45-0.47%,Si:0.20-0.30%,Mn:1.10-1.20%,P:≤0.025%,S:0.010-0.020%,Cr:0.15-0.20%,V:0.06-0.09%,Ni:≤0.05%,Cu:≤0.20%,Mo:≤0.04%,Ti:0.012-0.020%,其余为Fe和其他不可避免的杂质,Ceq:0.85-0.93。
4.根据权利要求1所述的曲轴生产方法,其特征在于,所述非调质钢的屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥820MPa,伸长率≥13%,硬度为220-260HBW。
5.根据权利要求1所述的曲轴生产方法,其特征在于,所述连铸步骤中,将钢水过热度控制在20-30℃,采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和轻压下工艺联合控制铸坯从表到里的成分均匀性,其中,结晶器电磁搅拌参数控制为250A±10A/2.5Hz、末端电磁搅拌参数控制为680A±10A/4Hz。
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