CN114635092B - 一种汽车轮毂轴承新材料及制备方法 - Google Patents

一种汽车轮毂轴承新材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车材料领域，公开了一种汽车轮毂轴承新材料，所述汽车轮毂轴承新材料包括的成分及其质量百分数如下：C 0.52‑0.57％、Si 0.20‑0.40％、Mn 0.75‑0.90％、P≤0.025％、S≤0.005％、Cr 0.10‑0.25％、Ni≤0.3％、Cu≤0.30％、Al 0.005‑0.050％、V≤0.10％、O≤0.0006％、Ti≤0.003％、Mo≤0.07％、As≤0.04％、Sn≤0.03％、Sb≤0.005％、Pb≤0.002％、Ca≤0.001％、H≤0.0002％、N 0.008‑0.012％，余量为铁及不可避免的杂质。所述方法包括如下步骤：(1)电炉冶炼；(2)LF精炼；(3)VD真空精炼；(4)方坯连铸；(5)加热轧制；(6)堆冷或缓冷；(7)探伤、清理、检查。本发明解决了汽车轮毂轴承材料性能差、强度低、氧含量高的问题。

Description

一种汽车轮毂轴承新材料及制备方法
技术领域
本发明属于汽车材料领域，更具体地涉及一种汽车轮毂轴承新材料及制备方法。
背景技术
随着汽车产销量的不断增长，我国的汽车产业也正在迅猛的发展。今天的人们已经不再满足于汽车在功能上的作用，而是追求汽车在性能上的突破。高性能的实现依赖于人们对汽车每一个零部件精益求精的设计和制造。轮毂轴承是汽车传动和承载的重要零部件之一，其性能直接影响到汽车行驶的平稳性和安全性。一旦发生失效，会直接影响车辆的正常行驶，产生零部件运转异常、异响、磨损加剧等现象，导致使用寿命下降，安全性能降低。为了满足汽车不断提升的性能要求，对轮毂轴承的寿命及质量也提出了更严苛的要求。由于国产轮毂轴承与国外的相比存在巨大的差距，因此，推动我国轮毂轴承朝着高质量、长寿命以及高集成度的方向发展，势在必行。
发明内容
为解决现有技术中汽车轮毂轴承材料性能差、强度低、氧含量高的问题，本发明提供一种汽车轮毂轴承新材料及制备方法。
本发明采用的具体方案为：一种汽车轮毂轴承新材料，所述汽车轮毂轴承新材料包括的成分及其质量百分数如下：C 0.52-0.57％、Si 0.20-0.40％、Mn 0.75-0.90％、P≤0.025％、S≤0.005％、Cr 0.10-0.25％、Ni≤0.3％、Cu≤0.30％、Al 0.005-0.050％、V≤0.10％、O≤0.0006％、Ti≤0.003％、Mo≤0.07％、As≤0.04％、Sn≤0.03％、Sb≤0.005％、Pb≤0.002％、Ca≤0.001％、H≤0.0002％、N 0.008-0.012％，余量为铁及不可避免的杂质。
所述Al元素与N元素的质量比≥2.0。
另一方面，本发明提供一种汽车轮毂轴承新材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)电炉冶炼；(2)LF精炼；(3)VD真空精炼；(4)方坯连铸；(5)加热轧制；(6)堆冷或缓冷；(7)探伤、清理、检查。
所述步骤(1)的电炉冶炼中电炉出钢口出钢次数为3-50次，电炉冶炼后的材料中C的质量百分数为0.15-0.30％，P的质量百分数为0.07-0.15％。
所述步骤(2)中LF精炼过程为在线或在LF位按3m/t喂入铝线，取样前用铝粒、碳粉、碳化硅脱氧，当Al的质量百分数≤0.40％时，补喂到Al的质量百分数为0.40％，取样后精炼过程脱氧剂为硅铁粉、碳粉；精炼过程石灰加入量50-70kg，复合渣加入量10-150kg；白渣保持时间30-40分钟；精炼结束时S的质量百分数为0.001-0.005％。
所述步骤(3)中VD真空精炼的时间为15-20分钟，使用氩气做提升气体抽真空保持7分钟，切换氮气做提升气体在保持8-10分钟；破真空加碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，软吹时间25-30分钟，软吹采取氮气作为底吹气体15分钟，切换氩气软吹3分钟后取样，根据取样结果补喂氮化铬线，真空精炼前后禁止喂硅钙线。
所述步骤(4)方坯连铸过程中过热温度为20-35℃，拉速为0.70m/min，结晶器水量：2450L/min，比水量：0.20L/kg，分配比：36％、39％、25％。
所述步骤(5)中的加热轧制的总加热时间为300分钟，预热段温度≤800℃，加热1段的温度为880-1120℃，加热2段的温度为1200-1220℃；均热段的温度为1200-1220℃，出炉温度为1200-1220℃。
所述步骤(5)中的加热轧制的轧制过程中穿水控制冷却，终轧温度为880-940℃。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
1、本发明提供一种汽车轮毂轴承新材料，该轴承钢新材料中C的含量占0.52-0.57％，较现有技术中的C的含量降低了0.01％，汽车轮毂中含若碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但却显著降低韧性，本发明提高轴承钢使用的安全性与可靠性，在提高碳的同时，通过合金化来来提高强度，解决了现有技术中轴承钢新材料安全性、可靠性低的问题，同时提高了合金的强度与韧性。
2、本发明Cr的含量为0.10-0.25％，该条件下的新材料能够增加钢的淬透性和耐磨性，提高尺寸稳定性或组织稳定性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用；并可以防止过高的铬含量容易形成大块碳化物。
3、本发明中Al的含量为0.005-0.050％，避免了现有技术中的轮毂轴承材料因晶粒度粗化温度低、粗晶组织的质量问题，使钢中形成足够的细小弥散分布的难熔化合物-AlN，和细小弥散的碳、氮化物V(C、N)一起阻止奥氏体晶粒长大，细化晶粒，N含量为0.008-0.012％，AL/N≥2.0。
附图说明
图1为本发明汽车轮毂轴承钢低倍组织示意图；
图2为本发明汽车轮毂轴承钢宏观夹杂示意图；
图3为本发明汽车轮毂轴宏观夹杂示意图。
具体实施方式
在下文将结合附图对本发明做进一步详细地说明，显然此处应该理解的是，所描述的实施方案不是全部的实施方案，仅用于解释说明本发明，而不限制本发明。
本发明提供一种汽车轮毂轴承新材料，所述汽车轮毂轴承新材料包括的成分及其质量百分数如下：C 0.52-0.57％、Si 0.20-0.40％、Mn 0.75-0.90％、P≤0.025％、S≤0.005％、Cr 0.10-0.25％、Ni≤0.3％、Cu≤0.30％、Al 0.005-0.050％、V≤0.10％、O≤0.0006％、Ti ≤0.003％、Mo≤0.07％、As≤0.04％、Sn≤0.03％、Sb≤0.005％、Pb≤0.002％、Ca≤0.001％、H≤0.0002％、N 0.008-0.012％，余量为铁及不可避免的杂质。
所述Al元素与N元素的质量比≥2.0。AlN主要分布于晶界，起到钉扎晶界阻止晶粒长大的作用，进而得到细化晶粒的效果。Al、N必须保证一定的含量且比值在2.0以上。否则不细化晶粒效果不明显。否则不能形成足够的AlN使其均匀的分布于奥氏体晶界阻止奥氏体晶粒的长大，局部会出现晶粒长大。
碳是影响钢材性能的重要元素，是保障轴承钢能够具备足够的淬透性、硬度值和耐磨性的重要元素之一。碳强化作用很高，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但却显著降低韧性，为了提高轴承钢使用的安全性与可靠性，在提高碳的同时，通过合金化来提高强度，现有技术中的C的含量为0.53-0.58％，降低C的含量至0.52-0.57％，显著的降低铸坯碳偏析，大幅度改善了碳化物的均匀性。
Cr元素是碳化物形成元素，主要作用是提高钢的淬透性和耐腐蚀性能，并可提高强度、硬度、耐磨性、弹性极限和屈服极限。铬元素能减小钢的给过热倾向和表面脱碳速度。本发明中Cr的含量为0.10-0.25％，能够增加钢的淬透性和耐磨性，提高尺寸稳定性或组织稳定性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用，并可以防止过高的铬含量容易形成大块碳化物。
本发明中Mn的含量为0.75-0.90％，同时保证Mn+Cr≥0.9％，使Mn元素能显著提高钢的淬透性，部分锰溶于铁素体中提高铁素体的硬度和强度，并且能够固定钢种S的形态并形成对钢的性能危害小的MnS等硫化物，能够减少或者抑制FeS的生成。Mn能提高钢材的强度，削弱和消除硫的不良影响，提高固熔强化作用，并能提高钢的淬透性、屈服强度和抗拉强度。
本发明中Al的含量为0.005-0.050％，实际控制成分0.020-0.040％，避免钢因晶粒度粗化温度低、粗晶组织的质量问题，使钢中形成足够的细小弥散分布的难熔化合物-AlN，和细小弥散的碳、氮化物V(C、N)一起阻止奥氏体晶粒长大，来细化晶粒，N含量控制0.008-0.012％。
另一方面，本发明提供一种汽车轮毂轴承新材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)电炉冶炼；(2)LF精炼；(3)VD真空精炼；(4)方坯连铸；(5)加热轧制；(6)堆冷或缓冷；(7)探伤、清理、检查。
所述步骤(1)的电炉冶炼中电炉出钢口出钢次数为3-50次，电炉冶炼后的材料中C的质量百分数为0.15-0.30％，P的质量百分数为0.07-0.15％。通过过控制出钢碳成分，一方面能较少出钢碳低造成钢水的过氧化而造成的钢液纯净度降低，另一方面能够保证出钢温度，有利于出钢合金、渣料的快速熔化以及保证到精炼工位的温度，减少精炼过程的升温压力。
所述步骤(2)中LF精炼过程为在线或在LF位按3m/t喂入铝线，取样前用铝粒、碳粉、碳化硅脱氧，当Al的质量百分数≤0.40％时，补喂到Al的质量百分数为0.40％。取样后精炼过程脱氧剂为硅铁粉、碳粉；精炼过程石灰加入量50-70kg，复合渣加入量10-150kg；白渣保持时间30-40分钟；精炼结束时S的质量百分数为0.001-0.005％。精炼结束硫含量需要保证0.005％以下，表征精炼过程脱氧、去夹杂效果充分。
所述步骤(3)中VD真空精炼的时间为15-20分钟，使用氩气做提升气体抽真空保持7分钟，切换氮气做提升气体在保持8-10分钟；破真空加碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，软吹时间25-30分钟，软吹采取氮气作为底吹气体15分钟，切换氩气软吹3分钟后取样，根据取样结果补喂氮化铬线，真空精炼前后禁止喂硅钙线。
所述步骤(4)方坯连铸过程中过热温度为20-35℃，拉速为0.70m/min，结晶器水量：2450L/min，比水量：0.20L/kg，连铸过程的冷却分为三段，每段通过调整分配比例来控制冷却强度，每段分配比：36％、39％、25％。
所述步骤(5)中的加热轧制的总加热时间为300分钟，预热段温度为≤800℃，加热1段的温度为880-1120℃，加热2段的温度为1200-1220℃；均热段的温度为1220-1220℃，出炉温度为1200-1220℃。通过长时间高温加热，促进碳元素在钢中进行扩散溶解，达到减少碳偏析的效果。
所述步骤(5)中的加热轧制的轧制过程中穿水控制冷却，终轧温度为880-940℃。
实施例1
本发明提供一种汽车轮毂轴承新材料，该材料包括如下组分C 0.52％、Si0.20％、Mn0.75％、P0.025％、S0.005％、Cr 0.10％、Ni0.3％、Cu0.30％、Al 0.050％、V0.10％、O0.0006％、Ti0.003％、Mo0.07％、As0.04％、Sn0.03％、Sb0.005％、Pb0.002％、Ca0.001％、H0.0002％、N 0.008％，余量为铁及不可避免的杂质。所述Al元素与N元素的质量比为6.25。
本发明提供一种汽车轮毂轴承新材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)电炉冶炼；(2)LF精炼；(3)VD真空精炼；(4)方坯连铸；(5)加热轧制；(6)堆冷或缓冷；(7)探伤、清理、检查。所述步骤(1)的电炉冶炼中电炉出钢口出钢次数为3次，电炉冶炼后的材料中C的质量百分数为0.15％，P的质量百分数为0.07％。所述步骤(2)中LF精炼过程为在线或在LF位按3m/t喂入铝线，取样前用铝粒、碳粉、碳化硅脱氧，当Al的质量百分数为0.40％时，补喂到Al的质量百分数为0.40％。取样后精炼过程脱氧剂为硅铁粉、碳粉；精炼过程石灰加入量50kg，复合渣加入量10kg；白渣保持时间30分钟；精炼结束时S的质量百分数为0.001％。所述步骤(3)中VD真空精炼的时间为15分钟，使用氩气做提升气体抽真空保持7分钟，切换氮气做提升气体在保持8分钟；破真空加碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，软吹时间25分钟，软吹采取氮气作为底吹气体15分钟，切换氩气软吹3分钟后取样，根据取样结果补喂氮化铬线，真空精炼前后禁止喂硅钙线。所述步骤(4)方坯连铸过程中过热温度为20℃，拉速为0.70m/min，结晶器水量：2450L/min，比水量：0.20L/kg，分配比：36％、39％、25％。所述步骤(5)中的加热轧制的总加热时间为300分钟，预热段温度为800℃，加热1段的温度为880℃，加热2段的温度为1200℃；均热段的温度为1220℃，出炉温度为1200℃。所述步骤(5)中的加热轧制的轧制过程中穿水控制冷却，终轧温度为880℃。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，汽车轮毂轴承新材料中的成分及其含量如下C 0.57％、Si 0.40％、Mn 0.90％、P 0.020％、S 0.003％、Cr 0.25％、Ni 0.1％、Cu0.1％、Al 0.050％、V 0.1％、O 0.005％、Ti 0.001％、Mo 0.05％、As 0.03％、Sn 0.01％、Sb 0.004％、Pb 0.001％、Ca 0.0005％、H 0.0001％、N 0.012％，余量为铁及不可避免的杂质。所述Al元素与N元素的质量比为4.16。
上述轴承钢新材料的制备方法中，所述步骤(1)的电炉冶炼中电炉出钢口出钢次数为50次，电炉冶炼后的材料中C的质量百分数为0.30％，P的质量百分数为0.15％。所述步骤(2)中LF精炼过程为在线或在LF位按3m/t喂入铝线，取样前用铝粒、碳粉、碳化硅脱氧，当Al的质量分数为0.30％时，补喂到Al的质量百分数为0.40％。取样后精炼过程脱氧剂为硅铁粉、碳粉；精炼过程石灰加入量70kg，复合渣加入量150kg；白渣保持时间40分钟；精炼结束时S的质量百分数为0.005％。所述步骤(3)中VD真空精炼的时间为20分钟，使用氩气做提升气体抽真空保持7分钟，切换氮气做提升气体在保持10分钟；破真空加碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，软吹时间30分钟，软吹采取氮气作为底吹气体15分钟，切换氩气软吹3分钟后取样，根据取样结果补喂氮化铬线，真空精炼前后禁止喂硅钙线。所述步骤(4)方坯连铸过程中过热温度35℃，拉速为0.70m/min，结晶器水量：2450L/min，比水量：0.20L/kg，分配比：36％、39％、25％。所述步骤(5)中的加热轧制的总加热时间为300分钟，预热段温度为600℃，加热1段的温度为1120℃，加热2段的温度为1220℃；均热段的温度为1220℃，出炉温度为1220℃。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于，汽车轮毂轴承新材料中的成分及其含量如下C 0.55％、Si 0.25％、Mn 0.84％、P 0.01％、S 0.003％、Cr 0.20％、Ni 0.03％、Cu0.08％、Al 0.038％、O0.00047％、Ti0.0016％、Mo 0.01％、As0.005％、Sn0.004％、Sb0.001％、Pb0.001％、Ca0.001％、N 0.0087％，余量为铁及不可避免的杂质。本实施例中Al/N为4.4。
上述轴承钢新材料的制备方法中，所述步骤(1)的电炉冶炼中电炉出钢口出钢次数为25次，电炉冶炼后的材料中C的质量百分数为0.20％，P的质量百分数为0.10％。所述步骤(2)中LF精炼过程为在线或在LF位按3m/t喂入铝线，取样前用铝粒、碳粉、碳化硅脱氧，当Al的质量百分数为0.30％时，补喂到Al的质量百分数为0.40％。取样后精炼过程脱氧剂为硅铁粉、碳粉；精炼过程石灰加入量60kg，复合渣加入量100kg；白渣保持时间35分钟；精炼结束时S的质量百分数为0.003％。所述步骤(3)中VD真空精炼的时间为18，使用氩气做提升气体抽真空保持7分钟，切换氮气做提升气体在保持8-10分钟；破真空加碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，软吹时间28，软吹采取氮气作为底吹气体15分钟，切换氩气软吹3分钟后取样，根据取样结果补喂氮化铬线，真空精炼前后禁止喂硅钙线。所述步骤(4)方坯连铸过程中过热温度为30℃，拉速为0.70m/min，结晶器水量：2450L/min，比水量：0.20L/kg，分配比：36％、39％、25％。所述步骤(5)中的加热轧制的总加热时间为300分钟，预热段温度为600℃，加热1段的温度为1000℃，加热2段的温度为1210℃；均热段的温度为1210℃，出炉温度为1210℃。所述步骤(5)中的加热轧制的轧制过程中穿水控制冷却，终轧温度为900℃。
本发明中对实施例1-3进行分别测试，取最优实施例3进行如下说明：
实施例1中的新材料的性能对比如下表：从低倍、微观夹杂物、宏观夹杂物、晶粒度、探伤要求等对比说明，新材料的技术指标更高，性能更好。
Figure BDA0003560056460000071
实施例3中非金属夹杂物的评定结果如下表：从检验数据可明显看出，新材料的微观夹杂物检验结果，各类夹杂物评级一是符合新材料指标要求，另一方面说明材料纯净度更高。
Figure BDA0003560056460000072
上表数值为新材料的微观夹杂物检验结果，各类夹杂物评级一是符合新材料指标要求，另一方面说明材料纯净度更高。
实施例3中性能测试结果如下表：从检验数据可明显看出新材料的性能检验，符合新材料指标要求。
抗拉强度 J3 J6
763.7 57.7 38.7
770.3 57.8 38
763.7 59.2 44.5
附图1-3为以本实施例3所述的材料制备得到的汽车轮毂轴承钢的低倍组织示意图、宏观夹杂示意图以及宏观夹杂示意图。根据附图1，可得到本申请中的新材料制备得到的汽车轮毂轴承钢中心疏松1.0级、一般疏松1.0级、偏析1.0级；根据附图2，可得到本申请中的新材料制备得到的汽车轮毂轴承钢的水浸探伤检验总体积5dm3，未发现宏观夹杂物，纯净度指数为零。根据附图3，可得到本申请中的新材料制备得到的汽车轮毂轴承钢的晶粒度全部为8.0级。
本发明中的新材料的主要指标明显高于传统轮毂轴承材料标准。本发明中的制备方法制备得到的汽车轮毂新材料的纯净度高、氧含量低。本发明通过控制最佳的Al/N为4.4得到的新材料制备得到的汽车轮毂轴承钢的晶粒度为8.0级别。
以上附图及解释说明仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的具体保护范围不仅限以上解释说明，任何在本发明揭露的技术思路范围内，及根据本发明的技术方案加以简单地替换或改变，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种汽车轮毂轴承新材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）电炉冶炼；（2）LF精炼；（3）VD真空精炼；（4）方坯连铸；（5）加热轧制；（6）堆冷或缓冷；（7）探伤、清理、检查；
汽车轮毂轴承新材料中的成分及其含量如下C 0.55%、Si 0.25%、Mn 0.84%、P 0.01%、S0.003%、Cr 0.20%、Ni 0.03%、Cu 0.08%、Al 0.038%、O0.00047%、Ti0.0016%、Mo 0.01%、As0.005%、Sn0.004%、Sb0.001%、Pb0.001%、Ca0.001%、N 0.0087%，余量为铁及不可避免的杂质；Al/N为4.4；
上述轴承钢新材料的制备方法中，所述步骤（1）的电炉冶炼中电炉出钢口出钢次数为25次，电炉冶炼后的材料中C的质量百分数为0.20%，P的质量百分数为0.10%；所述步骤（2）中LF精炼过程为在线或在 LF 位按 3m/t 喂入铝线，取样前用铝粒、碳粉、碳化硅脱氧，当Al的质量百分数为0.30%时，补喂到 Al的质量百分数为0.40%；取样后精炼过程脱氧剂为硅铁粉、碳粉；精炼过程石灰加入量60kg，复合渣加入量100kg；白渣保持时间35分钟；精炼结束时S的质量百分数为0.003%；所述步骤（3）中VD真空精炼的时间为18分钟，使用氩气做提升气体抽真空保持7分钟，切换氮气做提升气体在保持8-10分钟；破真空加碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，软吹时间28分钟，软吹采取氮气作为底吹气体15分钟，切换氩气软吹3分钟后取样，根据取样结果补喂氮化铬线，真空精炼前后禁止喂硅钙线；所述步骤（4）方坯连铸过程中过热温度为30℃，拉速为0.70m/min，结晶器水量：2450L/min，比水量：0.20L/kg，分配比：36%、39%、25%；所述步骤（5）中的加热轧制的总加热时间为300分钟，预热段温度为600℃，加热1段的温度为1000℃，加热2段的温度为1210℃；均热段的温度为1210℃，出炉温度为1210℃；所述步骤（5）中的加热轧制的轧制过程中穿水控制冷却，终轧温度为900℃。
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CN101376948B (zh) * 2007-08-27 2011-03-30 宝山钢铁股份有限公司 一种低成本高纯净度汽车轮毂用中碳轴承钢及其制造方法
CN108085578B (zh) * 2017-12-22 2019-08-13 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种汽车齿轮用特殊钢及其生产工艺
CN110257716B (zh) * 2019-07-25 2020-10-23 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种机床用高端轴承钢材料及其生产工艺
CN112680666A (zh) * 2020-12-17 2021-04-20 本钢板材股份有限公司 一种超低钛轿车轮毂轴承用钢HZ55Cr及其制备方法

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