中碳钢非调质线材及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种非调质线材，更为具体地，设及一种室溫加工性和低溫冲击初性 优异的中碳钢非调质线材及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 一般情况下，中碳钢线材多用于冷加工，此时，为了提高中碳钢线材的加工特性， 实施低溫退火热处理或者球化热处理等热处理，在经过锻造等加工后，实施用于赋予物理 性质的泽火和回火（quenching and tempering)热处理。
[0003] 然而，对数字精度要求高的配件或者要求降低热处理费用的情况下，主要使用省 略上述热处理的非调质钢。
[0004] 所述非调质钢，在制造线材后不经过低溫退火热处理和球化热处理，而是可W直 接通过拉伸和直接冷锻来制造产品。如上所述，为了在不经过热处理的情况下制造产品，所 述非调质线材需具备高初性，目前已知的是，线材的细微组织尤其是铁素体分数对初性产 生影响。 阳0化]另外，目前已知的提高非调质线材的初性的方法有，通过添加能够固定Ti、佩、V 等铁素体晶界的碳化物和氮化物形成元素，并通过控制社制来阻止奥氏体晶粒的微细化和 粗大化，在奥氏体晶界形成铁素体，通过铁素体微细化来提高初性。
[0006] 然而，上述方法需控制好由Ti、Nb、V等形成的析出物，而且由于使用块铁化loom) 等，需将加热炉溫度提高至1200°C W上，因此存在企业的使用受限制的缺点。
[0007] 并且，作为经济性好的高初性非调质钢的制造方法有，在0. 2重量％中碳钢范围 内利用包兴格效应度auschinger effect)来形成铁素体+珠光体层状组织的方法。
[0008] 上述的层状组织具有可使钢的冲击初性最大化W及利用普通碳钢的优点，但是， 因层状组织而材料本身具有方向性，因此具有使用受限制的缺点。
【发明内容】
[0009] (一）要解决的技术问题
[0010] 本发明的一个方面，其目的在于提供一种通过控制组成成分和制造条件来提高非 调质线材的室溫加工性和低溫初性的中碳钢非调质线材及其制造方法。 柳川（二）技术方案
[0012] 本发明的一个方面，提供一种室溫加工性和低溫冲击初性优异的中碳钢非调质线 材，所述线材，W重量％计，包括：碳似：0.25~0.35%、娃（Si) :0.001~0.4%、儘（Μη): 1. 0 ~1. 8%、侣（Α1) :0. 01 ~0. 05%、妮（佩）：0. 005 ~0. 02%、憐（Ρ) :0. 005 ~0. 015%、 硫做：0.01 % W下、氮㈱：0.01 % W下、饥（V) :0.02 ~0.15%及铁灯U :0.005 ~0.02% 中的一种W上元素，其余为由化及不可避免的杂质组成；细微组织为铁素体和珠光体复合 组织，由铁素体-珠光体-铁素体层状组织组成。
[0013] 本发明的另一个方面，提供一种室溫加工性和低溫冲击初性优异的中碳钢非调质 线材的制造方法，其包括W下步骤：准备满足所述组成成分的钢；将所述钢在低于1050°C 的溫度下加热处理150分钟W下；将所述被加热的钢在800~830°C的溫度范围内实施热 精社；W及，在所述热精社后，W 0. 5~1. (TC /s的冷却速度进行冷却。
[0014] (S)有益效果
[0015] 根据本发明，在没有添加昂贵的元素的情况下，能够提供一种室溫加工性和低溫 冲击初性优异的中碳钢非调质线材。
【具体实施方式】
[0016] [实施发明的最优选方式]
[0017] 本发明人对既满足用于汽车用配件的非调质线材所要具备的可靠性、品质等，又 能降低制造成本的方案进行了深入研究，结果确认了可通过控制组成成分和制造条件来优 化细微组织，确保适当的冲击初性，从而能够提供一种室溫W及低溫冲击初性优异的非调 质线材，并最终完成了本发明。
[0018] 下面，对本发明进行详细说明。
[0019] 本发明的一个方面的室溫加工性和低溫冲击初性优异的中碳钢非调质线材，W重 量％计，优选包括：碳似：0.25 ~0.35%、娃（SU :0.001 ~0.4%、儘（Μη) :1.0 ~1.8%、 侣（Α1) :0. 01 ~0. 05 %、妮（佩）：0. 005 ~0. 02 %、憐（Ρ) :0. 005 ~0. 015 %、硫做： 0.01 % W下、氮（脚：0.01 % W下、饥（V) :0.02 ~0. 15%及铁灯U :0.005 ~0.02% 中的一 种W上元素。
[0020] 下面，对本发明的中碳钢非调质线材中如上所述地控制组成成分的理由进行详细 说明。在此，只要没有另外进行说明，成分元素的含量均表示重量％。
[0021] C :0.25 ~0.35%
[0022] 在本发明中，当碳似的含量低于0. 25%时，铁素体转变会过度，存在无法确保所 要达到的强度的问题，与此相反，当C的含量超过0. 35 %时，铁素体转变不充分，而主要转 变为珠光体，因此难W确保所要达到的冲击初性。
[0023] 因此，优选地，在本发明中将C的含量控制在0. 25~0. 35%。
[0024] Si :0. 001 ~0. 4%
[00巧]娃（Si)是典型的置换型元素，对钢的加工硬化量产生很大影响。尤其，在不经过 软化热处理工序，而是在拉伸后直接进行冷鐵的非调质钢中，所述Si的含量增加会导致加 工硬化增加，引发模具寿命的恶化。因此，优选地，将所述Si的含量控制在低含量，如果所 述Si的含量超过0. 4%，则钢的硬化量增加而导致柔软性下降，最终导致冲击初性下降。 [00%] 因此，优选地，在本发明中将Si的含量控制在0. 4% W下，只是考虑到钢的制造工 序，可包括0.001%?上的Si。
[0027] Μη :1.0 ~1.8%
[00測儘（Μη)是在基体组织内形成置换型固溶体，并降低A1溫度来使珠光体层之间的 间隙微细化的元素。
[0029] 为了得到上述效果，优选包括1. 0 % W上的Μη，然而，当Μη的含量超过1. 8 %时，存 在发生基于儘偏析的组织不均匀的可能性增大的问题。尤其，进行冷却时根据冷却速度的 偏差形成部分的贝氏体组织的可能性很高，因此，在之后进行钢加工时有可能发生内部龟 裂。目P，儘偏析因相比其他元素扩散系数相对低，因此助长偏析区，并由此而提高的泽透性 会成为形成中屯、部位马氏体组织（core martensite)的主要原因。
[0030] 另外，当所述Μη的含量低于1. 0 %时，虽然儘偏析对于偏析区的影响相对小，但 是，由于珠光体层之间的间隙变粗大而可能对非调质线材的冲击初性产生不利影响。 阳03U 因此，优选地，在本发明中将Μη含量控制在1.0~1.8%。
[0032] Α1 :0. 01 ~0. 05%
[0033] 侣（Α1)不仅起到脱氧剂的作用，而且与钢中的氧结合而形成Α?2〇3氧化物，形成所 述氧化物之后剩余的Α1与Ν结合而形成Α1Ν氮化物。
[0034] 所述Α1Ν氮化物具有抑制奥氏体晶粒的生长的效果，为了得到所述效果优选包括 0. 01% W上的Α1。只是，当Α1的含量超过0. 05%时，会形成粗大的Α1Ν氮化物，反而会妨 碍钢的物理性质，因此不优选。
[0035] 因此，优选地，在本发明中将Α1的含量控制在0.01~0.05%。
[0036] 佩：0. 005 ~0. 02%
[0037] 在本发明中，妮（Nb)具有限制奥氏体晶粒尺寸的效果，所述Nb是根据碳含量的 不同其溶解度受较大的影响的元素，因此需要适当控制其含量。当所述Nb的含量低于 0. 005%时，不能充分地形成Nb析出物，因此难W控制奥氏体晶粒尺寸，相反，当所述Nb的 含量超过