KR20220036918A - 비조질강의 제조방법 및 이를 이용한 미립자 단조품 제조방법 - Google Patents

비조질강의 제조방법 및 이를 이용한 미립자 단조품 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220036918A
KR20220036918A KR1020217043399A KR20217043399A KR20220036918A KR 20220036918 A KR20220036918 A KR 20220036918A KR 1020217043399 A KR1020217043399 A KR 1020217043399A KR 20217043399 A KR20217043399 A KR 20217043399A KR 20220036918 A KR20220036918 A KR 20220036918A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
forging
rolling
manufacturing
cooling
Prior art date
Application number
KR1020217043399A
Other languages
English (en)
Inventor
레이 저우
레이 리우
시우밍 자오
원쉬에 리우
화 순
위양 펑
Original Assignee
난징 아이론 앤드 스틸 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 난징 아이론 앤드 스틸 컴퍼니 리미티드 filed Critical 난징 아이론 앤드 스틸 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20220036918A publication Critical patent/KR20220036918A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/766—Connecting rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K29/00—Arrangements for heating or cooling during processing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/001—Aluminium or its alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2201/00—Special rolling modes
    • B21B2201/02—Austenitic rolling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

비조질강 제조방법으로서, 봉재는 시작 압연, 수냉, 정밀 압연, 수냉 및 종료 압연을 거친다. 압연 가열 온도는 1150~1200℃, 시작 압연 온도는 1110~1160℃, 정밀 압연 온도는 860~900℃, 종료 압연 온도는 830~860℃이다. 비조질강을 이용한 미립자 단조품 제조방법은, 원료 투입, 감응 가열, 롤 단조, 공기 주입, 단조 성형, 펀칭 및 트리밍, 성형 및 냉각 제어 단계를 포함한다. 감응 가열 온도는 1260~1280℃이고, 롤 단조 온도는 1220~1250℃이며, 단조 성형 온도는 1050~1100℃이다. 상기 비조질강으로 제조한 단조품은 입도를 효과적으로 세분화해, 재료의 강도 및 인성을 향상시키고 생산 공정을 간소화했다.

Description

비조질강의 제조방법 및 이를 이용한 미립자 단조품 제조방법
본 발명은 엔진 비조질 크랙킹 연결 로드의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 엔진 크랙킹 연결 로드 철강 및 이의 미립자 단조품 제조방법에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안 자동차 산업이 끊임없이 최적화 및 업그레이드되면서, 조질강을 대체해 미세 합금 비조질강을 자동차 산업에 응용하는 장점이 날로 두드러지고 있다. 미세 합금 비조질강은 가공 성능이 우수하고, 친환경 에너지 절약이라는 환경 효익과 비교적 낮은 생산 비용 때문에 갈수록 자동차 단조품에 광범위하게 사용되고 있다. 연결 로드는 자동차 엔진 중 주요 부품 중 하나로서 엔진의 피스톤과 크랭크축을 연결하는 데 주로 사용되는데, 일정한 압축, 인장 등 반복하중을 견뎌야 하므로 엔진 연결 로드의 역학적 성능이 우수해야 한다. 현재 엔진 연결 로드는 대부분 조질강으로 제조하고 있는데, 조질, 교정, 가공 등의 공정이 번거롭고, 생산 원가가 높으며, 에너지 소모가 커 환경오염을 악화시킨다. 게다가 담금질 변형, 갈라짐 등의 품질 문제가 있어, 자동차 산업 발전에서의 에너지 절약 및 배출량 감축과 서로 부합하지 않는다.
종래기술에 존재하는 단점을 극복하기 위해, 본 발명은 엔진 비조질 크랙킹 연결 로드 철강 및 이의 미립자 단조품 제조방법을 제공했다. 이 방법을 통해 연결 로드의 입도를 효과적으로 미세화하고 재료의 강도, 인성 및 가소성을 향상시킬 수 있으며, 연결 로드의 종합적인 역학 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 조질 처리를 취소해 가공 공정을 간소화할 수 있다.
본 발명에 따른 비조질강 제조방법은 시작 압연, 수냉, 정밀 압연, 수냉 및 종료 압연 단계를 포함하며, Φ37~40의 비조질강 봉재를 얻는다.
여기에서, 압연 가열 온도는 1150~1200℃, 시작 압연 온도는 1110~1160℃, 정밀 압연 온도는 860~900℃, 종료 압연 온도는 830~860℃이다.
제조한 비조질강의 화학 원소 성분은 다음과 같다(질량백분율%). C:0.36~0.42, Si:0.60~0.75, Mn:0.95~1.05, P:0.020~0.045, S:0.060~0.090, Cr:0.100~0.25, Ni:0.010~0.20, Mo:0.02~0.06, Al:0.0070~0.010, Cu:0.06~0.40, V:0.20~0.35, Ti:0.003, N:0.0150~0.0200를 포함하고, 나머지는 Fe 및 불순물이다.
적절한 압연 가열 온도를 채택하면 재료 안의 미세 합금 원소를 오스테나이트 안에 충분히 녹일 수 있고, 압연 후 냉각 시 분산된 미세한 입자형 제2상의 형태로 모체에서 석출해, 후속 단조 가열 시 결정 입자가 자라는 것을 저지하는 작용을 함으로써 결정 입자를 세분화하는 작용을 한다.
종료 압연 후, 얻은 봉재를 1150℃까지 가열하고 15분 보온한 후 오스테나이트 입도를 검사한다. 상기 오스테나이트 입도는 8급보다 미세하다. 이의 목적은, 연결 로드가 후속 단조 공정을 거친 후 미세한 입도를 구비하도록 하기 위함이다.
상기 제조방법으로 제조한 비조질강을 이용한 미립자 단조품 제조방법은, 원료 투입, 감응 가열, 롤 단조, 공기 주입, 단조 성형, 펀칭 및 트리밍, 성형 및 냉각 제어 단계를 포함한다.
비조질강의 화학 원소 성분은 다음과 같다(질량백분율%). C:0.36~0.42, Si:0.60~0.75, Mn:0.95~1.05, P:0.020~0.045, S:0.060~0.090, Cr:0.100~0.25, Ni:0.010~0.20, Mo:0.02~0.06, Al:0.0070~0.010, Cu:0.06~0.40, V:0.20~0.35, Ti:0.003, N:0.0150~0.0200를 포함하고, 나머지는 Fe 및 불순물이다.
여기에서, 감응 가열 공정의 온도는 1260~1280℃로서, 적절한 가열 온도를 채택하면 압연 후 재료 안에서 석출된 미세 합금 제2상을 오스테나이트 안에 충분히 녹일 수 있어, 분산 강화의 목적을 달성할 수 있다.
롤 단조 공정에서의(사전 단조) 온도는 1220~1250℃이고, 단조 성형(종료 단조) 온도는 1050~1100℃이다. 상기 롤 단조 공정 후, 공작물을 일정한 속도로 전진하는 컨베이어 벨트에 분산 배치하고 공기를 주입해, 온도를 1050~1150℃까지 낮춘 후 단조 성형 공정을 진행한다.
적절한 단조 온도를 채택하면 재료를 단조 성형하는 데 유리할 뿐만 아니라, 압연 냉각 후 모체에서 석출된, 분산된 미세한 제2상이 다시 모체에 배어드는 것을 감소시켜, 충분한 제2상 입자가 재결정 입자가 자라는 것을 저지하도록 보장할 수도 있다.
상기 롤 단조 공정은 중간 부분이 원 막대, 양단이 구형인 아령형 사전 단조품이 되도록 가로 방향으로 롤링하는 것이다. 상기 단조 성형 공정은 상기 아령형 사전 단조품을 가로 방향으로 형단조하는 것으로서, 단조 성형 후 I형근 부위의 총 변형량은 75~80%, 대두 부위 총 변형량은 35~40%, 소두 부위 총 변형량은 40~45%이다.
충분한 변형량을 사용하면 연결 로드 단조 시 완전한 동적 재결정이 발생하도록 하기 쉽고, 재결정 핵 형성률을 높임으로써 결정 입자를 세분화하는 작용을 달성할 수 있다.
상기 펀칭 및 트리밍 공정과 성형 공정의 온도는 1000~1050℃이다.
상기 냉각 제어 공정은 공작물을 일정한 속도로 전진하는 냉각 라인에 분산해 매달아, 회전 공기 주입 냉각 방식으로 엔진 크랙킹 연결 로드에 대해 공기 주입 냉각을 진행해, 엔진 크랙킹 연결 로드를 빠른 냉각 속도로 Ac1 이하의 어떤 온도까지 냉각한 후, 재료 상자에 넣어 냉각해 느린 냉각 속도로 실온까지 완만하게 냉각하는 것이다.
회전 공기 주입의 냉각 속도는 3~5℃/s이고, 바람직하게는 5℃/s이며, 재료 상자에서의 냉각 속도는 2.0℃ 이하이다.
상기 냉각 제어 공정의 주요 작용은, 공작물이 큰 과냉각도에서 균일하게 냉각되도록 해 결정 입자가 자라는 에너지를 감소시키는 동시에, 결정 입자가 자라는 시간을 단축함으로써 결정 입자의 성장을 제한해 입도를 제어하려는 목적을 달성하는 것이다. 회전 공기 주입으로 얻은 조직은 비교적 균일해 후속 절삭 가공에 유리하고 감응 담금질 변형, 갈라짐 등의 문제를 방지할 수 있으며, 나아가 피로 성능 등을 더욱 향상시킬 수 있다. 그리고 나서 재료 상자에 넣어 냉각해 공작물을 2.0℃/s보다 낮은 냉각 속도로 실온까지 냉각하면, 과냉각 오스테나이트를 페라이트 및 펄라이트 조직으로 충분히 변환할 수 있어 미세한 결정 내 페라이트 및 미세한 펄라이트 조직을 획득하고 연결 로드의 강성 및 인성을 증강할 수 있다.
상기 엔진 비조질 크랙킹 연결 로드용 철강 및 이의 미립자 단조품 제조방법으로 제조한 연결 로드는, 대, 소두 부위 및 로드부의 세 부분으로 구성된 하나의 속이 찬 전체이다. 단조 및 냉각을 거친 후 최종적으로 얻은 연결 로드의 대, 소두 부위 입도는 8.5~9급이고, 연결 로드의 로드부 입도는 10급보다 미세하다. 상기 대, 소 부위 및 로드부의 조직은 모두 펄라이트 및 페라이트이다.
본 발명에 따라 제조한 연결 로드 단조품은 자동차용 연결 로드 관련 기술 요건을 달성한 동시에, 연결 로드의 입도를 효과적으로 세분화해 재료의 강도 및 인성, 소성을 향상시켜 미립자 강화 작용도 함으로써 연결 로드의 종합적인 역학 성능을 효과적으로 향상시켰다. 이로써, 종래의 비조질강 연결 로드가 단조 후 결정 입자가 굵어지는 단점을 해결했다. 또한, 생산 공정을 간소화해 경제적, 사회적, 환경적으로 우수한 효익을 달성했다.
실시예 1
이하 질량백분율 함량의 화학 원소 C:0.38%, Si:0.69%, Mn:1.003%, P:0.0269%, S:0.0813%, Cr:0.168%, Ni:0.061%, Mo:0.0246%, Al:0.0071%, Cu:0.067%, V:0.2822%, Ti:0.003%, N:0.015%를 함유하며 나머지는 Fe 및 불순물인 비조질강을 1160℃까지 가열한다. 시작 압연, 수냉, 정밀 압연, 수냉 및 종료 압연 공정을 통해 재료를 압연한다. 시작 압연 온도는 1110℃, 종료 압연 온도는 830℃이고, 그 중 재료의 정밀 압연 온도는 860℃이며, 압연 처리를 거친 후 얻은 봉재의 직경은 37mm이다.
상기 봉재를 1260℃까지 감응 가열하고, 롤 단조 및 단조 성형 공정을 통해 압연 후 얻은 봉재를 롤 단조 처리한다. 롤 단조(사전 단조) 온도는 1250℃이다. 롤 단조 후 공작물을 일정한 속도로 전진하는 컨베이어 벨트에 분산 배치하고 공기를 주입해, 온도를 1100℃까지 낮춘 후 단조 성형을 진행한다. 단조 성형(종료 단조) 온도는 1100℃이고, 단조 성형 후 I형근 부위의 총 변형량은 75~80%, 대두 부위 총 변형량은 35~40%, 소두 부위 총 변형량은 40~45%이다. 단조 완료 후 펀칭 및 트리밍과 교정을 진행한다. 공작물을 펀칭 및 트리밍한 후의 온도는 약 1050℃이고, 공작물을 교정한 후의 온도는 약 1030℃이다. 교정 완료 후 냉각 제어 공정에 진입한다. 공작물을 일정한 속도로 전진하는 냉각라인에 분산해 매달아 회전 공기 주입 방식으로 냉각한다. 송풍기의 풍량, 외부 환경 온도 등을 조정하고, 적외선 온도 측정기를 통해 연결 로드를 5℃/s의 냉각 속도로 600℃까지 냉각한다. 그리고 나서 재료 상자에 넣어 냉각하며, 1.8℃/s보다 낮은 냉각 속도로 실온까지 냉각해 상기 연결 로드를 얻는다.
실시예 2
이하 질량백분율 함량의 화학 원소 C:0.38%, Si:0.69%, Mn:1.003%, P:0.0269%, S:0.0813%, Cr:0.168%, Ni:0.061%, Mo:0.0246%, Al:0.0071%, Cu:0.067%, V:0.2822%, Ti:0.003%, N:0.015%를 함유하며 나머지는 Fe 및 불순물인 비조질강을 1170℃까지 가열한다. 시작 압연, 수냉, 정밀 압연, 수냉 및 종료 압연 공정을 통해 재료를 압연한다. 시작 압연 온도는 1110℃, 종료 압연 온도는 830℃이고, 그 중 재료의 정밀 압연 온도는 860℃이며, 압연 처리를 거친 후 얻은 봉재의 직경은 37mm이다.
상기 봉재를 1270℃까지 감응 가열하고, 롤 단조 및 단조 성형 공정을 통해 압연 후 얻은 봉재를 롤 단조 처리한다. 롤 단조(사전 단조) 온도는 1240℃이다. 롤 단조 후 공작물을 일정한 속도로 전진하는 컨베이어 벨트에 분산 배치하고 공기를 주입해, 온도를 1070℃까지 낮춘 후 단조 성형을 진행한다. 단조 성형(종료 단조) 온도는 1070℃이고, 단조 성형 후 I형근 부위의 총 변형량은 75~80%, 대두 부위 총 변형량은 35~40%, 소두 부위 총 변형량은 40~45%이다. 단조 완료 후 펀칭 및 트리밍과 교정을 진행한다. 공작물을 펀칭 및 트리밍한 후의 온도는 약 1030℃이고, 공작물을 교정한 후의 온도는 약 1010℃이다. 교정 완료 후 냉각 제어 공정에 진입한다. 공작물을 일정한 속도로 전진하는 냉각라인에 분산해 매달아 회전 공기 주입 방식으로 냉각한다. 송풍기의 풍량, 외부 환경 온도 등을 조정하고, 적외선 온도 측정기를 통해 연결 로드를 5℃/s의 냉각 속도로 600℃까지 냉각한다. 그리고 나서 재료 상자에 넣어 냉각하며, 1.8℃/s보다 낮은 냉각 속도로 실온까지 냉각해 상기 연결 로드를 얻는다.
실시예 3
이하 질량백분율 함량의 화학 원소 C:0.38%, Si:0.69%, Mn:1.003%, P:0.0269%, S:0.0813%, Cr:0.168%, Ni:0.061%, Mo:0.0246%, Al:0.0071%, Cu:0.067%, V:0.2822%, Ti:0.003%, N:0.015%를 함유하며 나머지는 Fe 및 불순물인 비조질강을 1155℃까지 가열한다. 시작 압연, 수냉, 정밀 압연, 수냉 및 종료 압연 공정을 통해 재료를 압연한다. 시작 압연 온도는 1110℃, 종료 압연 온도는 860℃이고, 그 중 재료의 정밀 압연 온도는 900℃이며, 압연 처리를 거친 후 얻은 봉재의 직경은 37mm이다.
상기 봉재를 1260℃까지 감응 가열하고, 롤 단조 및 단조 성형 공정을 통해 압연 후 얻은 봉재를 롤 단조 처리한다. 롤 단조(사전 단조) 온도는 1250℃이다. 롤 단조 후 공작물을 일정한 속도로 전진하는 컨베이어 벨트에 분산 배치하고 공기를 주입해, 온도를 1090℃까지 낮춘 후 단조 성형을 진행한다. 단조 성형(종료 단조) 온도는 1090℃이고, 단조 성형 후 I형근 부위의 총 변형량은 75~80%, 대두 부위 총 변형량은 35~40%, 소두 부위 총 변형량은 40~45%이다. 단조 완료 후 펀칭 및 트리밍과 교정을 진행한다. 공작물을 펀칭 및 트리밍한 후의 온도는 약 1050℃이고, 공작물을 교정한 후의 온도는 약 1030℃이다. 교정 완료 후 냉각 제어 공정에 진입한다. 공작물을 일정한 속도로 전진하는 냉각라인에 분산해 매달아 회전 공기 주입 방식으로 냉각한다. 송풍기의 풍량, 외부 환경 온도 등을 조정하고, 적외선 온도 측정기를 통해 연결 로드를 5℃/s의 냉각 속도로 600℃까지 냉각한다. 그리고 나서 재료 상자에 넣어 냉각하며, 1.8℃/s보다 낮은 냉각 속도로 실온까지 냉각해 상기 연결 로드를 얻는다.
실시예 4
이하 질량백분율 함량의 화학 원소 C:0.38%, Si:0.69%, Mn:1.003%, P:0.0269%, S:0.0813%, Cr:0.168%, Ni:0.061%, Mo:0.0246%, Al:0.0071%, Cu:0.067%, V:0.2822%, Ti:0.003%, N:0.015%를 함유하며 나머지는 Fe 및 불순물인 비조질강을 1155℃까지 가열한다. 시작 압연, 수냉, 정밀 압연, 수냉 및 종료 압연 공정을 통해 재료를 압연한다. 시작 압연 온도는 1110℃, 종료 압연 온도는 830℃이고, 그 중 재료의 정밀 압연 온도는 860℃이며, 압연 처리를 거친 후 얻은 봉재의 직경은 37mm이다.
상기 봉재를 1250℃까지 감응 가열하고, 롤 단조 및 단조 성형 공정을 통해 압연 후 얻은 봉재를 롤 단조 처리한다. 롤 단조(사전 단조) 온도는 1240℃이다. 롤 단조 후 공작물을 일정한 속도로 전진하는 컨베이어 벨트에 분산 배치하고 공기를 주입해, 온도를 1080℃까지 낮춘 후 단조 성형을 진행한다. 단조 성형(종료 단조) 온도는 1080℃이고, 단조 성형 후 I형근 부위의 총 변형량은 75~80%, 대두 부위 총 변형량은 35~40%, 소두 부위 총 변형량은 40~45%이다. 단조 완료 후 펀칭 및 트리밍과 교정을 진행한다. 공작물을 펀칭 및 트리밍한 후의 온도는 약 1040℃이고, 공작물을 교정한 후의 온도는 약 1020℃이다. 교정 완료 후 냉각 제어 공정에 진입한다. 공작물을 일정한 속도로 전진하는 냉각라인에 분산해 매달아 회전 공기 주입 방식으로 냉각한다. 송풍기의 풍량, 외부 환경 온도 등을 조정하고, 적외선 온도 측정기를 통해 연결 로드를 5℃/s의 냉각 속도로 600℃까지 냉각한다. 그리고 나서 재료 상자에 넣어 냉각하며, 1.8℃/s보다 낮은 냉각 속도로 실온까지 냉각해 상기 연결 로드를 얻는다.
상기 실시예 1~4에 따라 제조해 얻은 연결 로드는 대, 소두 부위 및 로드로 구성된 하나의 속이 찬 전체이다. 여기에서 연결 로드의 대, 소두 부위 입도는 8.5~9급이다. 연결 로드의 로드부 입도는 10급보다 미세하고, 인장 강도는 1060MPa보다 높으며, 항복 강도는 800MPa보다 높고, 항복 강도와 인장 강도의 비율은 0.75이며, 경도는 304HB보다 크다. 상기 대, 소두 부위 및 로드부의 조직은 모두 펄라이트 및 페라이트이다. 그 중 연결 로드의 대두 부위, 소두 부위 및 로드부의 세 부분의 조직은 모두 펄라이트 및 페라이트로서, 조직 균일성이 우수하고 역학성이 높다.

Claims (10)

  1. 비조질강 제조방법에 있어서,
    시작 압연, 수냉, 정밀 압연, 수냉 및 종료 압연 단계를 포함해, Φ37~40의 비조질강 봉재를 얻고,
    여기에서, 압연 가열 온도는 1150~1200℃, 시작 압연 온도는 1110~1160℃, 정밀 압연 온도는 860~900℃, 종료 압연 온도는 830~860℃인 것을 특징으로 하는 비조질강 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    종료 압연 후, 얻은 봉재를 1150℃까지 가열하고 15분 보온한 후 오스테나이트 입도를 검사하는 것을 특징으로 하는 비조질강 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    질량백분율에 따라 제조한 상기 비조질강의 각 성분은 C:0.36~0.42%, Si:0.60~0.75%, Mn:0.95~1.05%, P:0.020~0.045%, S:0.060~0.090%, Cr:0.100~0.25%, Ni:0.010~0.20%, Mo:0.02~0.06%, Al:0.0070~0.010%, Cu:0.06~0.40%, V:0.20~0.35%, Ti:0.003%, N:0.0150~0.0200%를 포함하고, 나머지는 Fe 및 불순물인 것을 특징으로 하는 비조질강 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 비조질강을 이용한 미립자 단조품 제조방법에 있어서,
    원료 투입, 감응 가열, 롤 단조, 공기 주입, 단조 성형, 펀칭 및 트리밍, 성형 및 냉각 제어 단계를 포함하며,
    여기에서, 감응 가열 공정의 온도는 1260~1280℃이고, 롤 단조 공정 온도는 1220~1250℃이며, 단조 성형 온도는 1050~1100℃인 것을 특징으로 하는 미립자 단조품 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 롤 단조 공정 후, 공작물을 분산 배치하고 공기를 주입해 온도를 1050~1150℃까지 낮춘 후 단조 성형 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 미립자 단조품 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 롤 단조 공정은 중간 부분이 원 막대, 양단이 구형인 아령형 사전 단조품이 되도록 가로 방향으로 롤링하는 것을 특징으로 하는 미립자 단조품 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단조 성형 공정은 상기 아령형 사전 단조품을 가로 방향으로 형단조하는 것으로서, 단조 성형 후 I형근 부위의 총 변형량은 75~80%, 대두 부위 총 변형량은 35~40%, 소두 부위 총 변형량은 40~45%인 것을 특징으로 하는 미립자 단조품 제조방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 펀칭 및 트리밍 공정과 성형 공정의 온도는 1000~1050℃인 것을 특징으로 하는 미립자 단조품 제조방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 냉각 제어 공정은 공작물을 분산해 매달아 회전 공기 주입 냉각 방식으로 Ac1 이하까지 냉각한 후 재료 상자에 넣어 실온까지 냉각하는 것임을 특징으로 하는 미립자 단조품 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    회전 공기 주입의 냉각 속도는 3~5℃/s이며, 재료 상자에서의 냉각 속도는 2.0℃ 이하인 것을 특징으로 하는 미립자 단조품 제조방법.
KR1020217043399A 2019-09-11 2020-07-14 비조질강의 제조방법 및 이를 이용한 미립자 단조품 제조방법 KR20220036918A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910858409.XA CN110756583B (zh) 2019-09-11 2019-09-11 非调质钢的制备方法以及利用其制备细晶锻件的方法
CN201910858409.X 2019-09-11
PCT/CN2020/101763 WO2021047277A1 (zh) 2019-09-11 2020-07-14 非调质钢的制备方法以及利用其制备细晶锻件的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220036918A true KR20220036918A (ko) 2022-03-23

Family

ID=69329653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217043399A KR20220036918A (ko) 2019-09-11 2020-07-14 비조질강의 제조방법 및 이를 이용한 미립자 단조품 제조방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20220036918A (ko)
CN (1) CN110756583B (ko)
WO (1) WO2021047277A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110756583B (zh) * 2019-09-11 2021-09-17 南京钢铁股份有限公司 非调质钢的制备方法以及利用其制备细晶锻件的方法
CN111408681B (zh) * 2020-04-13 2022-04-12 南宫市精强连杆有限公司 发动机非调质钢连杆锻后余热回火的方法
CN112222204B (zh) * 2020-09-04 2022-03-01 中天钢铁集团有限公司 一种发动机非调质连杆用钢的轧制方法和锻件的制造方法
CN112575251A (zh) * 2020-11-13 2021-03-30 南京钢铁股份有限公司 一种汽车发动机的中碳非调质曲轴用钢及其曲轴的制造方法
CN112372253B (zh) * 2020-11-20 2021-11-09 南京工程学院 一种发动机非调质曲轴用钢及其锻件的制备方法
CN114472519A (zh) * 2021-10-22 2022-05-13 南京钢铁股份有限公司 一种强穿水冷却易切削非调质钢的生产方法
CN114150117B (zh) * 2021-12-08 2024-01-19 南京工程学院 一种补救铁素体-珠光体型非调质钢锻件带状组织的方法
CN114672723B (zh) * 2022-02-18 2023-06-23 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种胀断连杆用46MnVS系列钢及其制造方法
CN115058657A (zh) * 2022-07-04 2022-09-16 刘朋飞 一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺
CN115213646A (zh) * 2022-07-26 2022-10-21 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种非调质钢取力器连接轴及其加工方法
CN115747634A (zh) * 2022-10-10 2023-03-07 南京钢铁股份有限公司 一种高品质非调质钢、曲轴及制备方法
CN117259662B (zh) * 2023-11-22 2024-02-06 江苏永钢集团有限公司 一种中碳微合金非调质胀断连杆的控锻控冷工艺

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3456375B2 (ja) * 1997-07-28 2003-10-14 住友金属工業株式会社 高強度・低延性非調質鋼
KR20030096892A (ko) * 2002-06-18 2003-12-31 현대자동차주식회사 비조질강 조성물 및 이를 이용한 커넥팅로드의 제조 방법
CN101433939A (zh) * 2008-10-10 2009-05-20 白城中一精锻股份有限公司 涨断式连杆精密锻造工艺
CN101892424B (zh) * 2010-08-09 2011-09-21 钢铁研究总院 一种胀断连杆用中碳非调质钢
CN102586558A (zh) * 2011-01-05 2012-07-18 南京工程学院 一种提高非调质钢锻件韧性的制造工艺
CN103290187B (zh) * 2013-05-06 2014-10-29 河北钢铁股份有限公司承德分公司 一种细化低碳钢线材组织的方法
CN104775081A (zh) * 2015-04-21 2015-07-15 宝山钢铁股份有限公司 一种撑断连杆用高碳非调质钢及其制造方法
CN107470852B (zh) * 2016-06-07 2019-04-09 南京工程学院 一种非调质半轴及其制造方法
CN106555114B (zh) * 2016-10-19 2018-03-13 北京科技大学 铁素体+珠光体型非调质钢曲轴锻件的贝氏体控制方法
CN108246801B (zh) * 2017-12-29 2020-12-08 钢铁研究总院华东分院 一种大规格非调质钢轧制设备及其轧制生产方法
CN109234627B (zh) * 2018-10-17 2020-12-18 南京钢铁股份有限公司 一种高强高韧性非调质圆钢及制备方法
CN109609749A (zh) * 2018-12-29 2019-04-12 中国重汽集团济南动力有限公司 一种模铸非调质钢曲轴毛坯加工性能改善方法
CN110205547A (zh) * 2019-06-13 2019-09-06 山东钢铁股份有限公司 一种凸轮轴用非调质钢及其制备方法
CN110756583B (zh) * 2019-09-11 2021-09-17 南京钢铁股份有限公司 非调质钢的制备方法以及利用其制备细晶锻件的方法
CN110576042B (zh) * 2019-09-11 2021-07-09 南京工程学院 一种发动机涨断连杆及用钢的制法和其锻件的制法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110756583A (zh) 2020-02-07
CN110756583B (zh) 2021-09-17
WO2021047277A1 (zh) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220036918A (ko) 비조질강의 제조방법 및 이를 이용한 미립자 단조품 제조방법
CN107587076B (zh) 曲轴用大直径铁素体+珠光体型非调质钢棒材的生产方法
JP4435954B2 (ja) 冷間鍛造用棒線材とその製造方法
JP4435953B2 (ja) 冷間鍛造用棒線材とその製造方法
CN110576042B (zh) 一种发动机涨断连杆及用钢的制法和其锻件的制法
US20120128524A1 (en) Steel wire rod having excellent cold heading quality and hydrogen delayed fracture resistance, method of manufacturing the same, and mehod of manufacturing bolt using the same
CN111826587A (zh) 一种大规格风电螺栓用冷镦钢热轧盘条及其制备方法
CN103820726A (zh) 一种疲劳强度较高螺栓的制造方法
JP2001011575A (ja) 冷間加工性に優れた機械構造用棒鋼・鋼線及びその製造方法
JP2000336457A (ja) 冷間鍛造用線材及びその製造方法
CN102517500A (zh) 一种采用小方坯生产35CrMo合金冷镦钢的轧制方法
US10557183B2 (en) Work hardenable yield ratio-controlled steel and method of manufacturing the same
CN109706296A (zh) 消除af1410钢锻件组织混晶的方法
WO2013064698A2 (de) Verfahren zur herstellung hochfester bauteile aus stahlguss mit trip/twip eigenschaften und verwendung der hergestellten bauteile
KR20120104021A (ko) 냉간 압조성이 우수한 고강도 고망간 강선재와 그 제조방법 및 상기 강선재를 이용한 볼트의 제조방법
CN103350116A (zh) 一种有利于Cr、Mo钢球化退火的轧制工艺
EP3088537A1 (de) Herstellverfahren hpi-gusseisen
CN109628833B (zh) 一种Cr-Mo-Si-V系冷作模具钢及其制备方法
CN114150117B (zh) 一种补救铁素体-珠光体型非调质钢锻件带状组织的方法
JPH03146618A (ja) 冷間鍛造用鋼の製造方法
US20230029137A1 (en) High-strength wire rod having high hydrogen embrittlement resistance for cold heading, and method for manufacturing the same
RU2612101C1 (ru) Способ подготовки горячекатаного проката для изготовления метизных крепежных изделий
JPH0967622A (ja) 冷間圧造性の優れた高強度非調質ボルト用鋼線の製造方法
CN114277318A (zh) 一种大规格铁素体-珠光体型非调质钢锻棒
EP2811039B1 (en) Process for producing forged product

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application