一种汽车轮毂合金钢及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车轮毂合金钢及其制造工艺，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.08-0.15%、硅0.3-0.4%、锰0.4-0.7%、铬0.2-0.3%、镍0.04-0.06%、钼0.02-0.05%、铌0.08-0.1%、硫0.06-0.07%、磷0.02-0.03%、余量为铁；本发明通过改进合金钢中微量元素的成分及含量，以及改进锻件合金钢的制造工艺，本发明先制成合金块再通过熔化并加入合金元素制成铸件，以达到提高超高强度合金钢锻件的韧性，减少超高强度合金钢锻件疲劳强度/抗拉强度比值的下降程度，同时提高超高强度合金钢锻件的延迟断裂强度的目的。
【专利说明】一种汽车轮毂合金钢及其制造工艺
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种汽车轮毂合金钢的制造工 艺。
[0003]
【背景技术】
[0004] 汽车的金属配套零件，不仅在结构强度与功能上有较高的要求，同时在机械加工 上同样重要，这样的要求不仅是满足汽车使用上的基本条件，同时也是安全可靠延长使用 寿命的保障。
[0005] 现有技术中，生产汽车配件的钢材为普通的中低含量合金钢，因这些汽车金属配 件在使用功能上一般是频繁的运动部件，磨损率很高，更换频繁，增加了维护成本；寻找到 一种提高硬度和耐磨性能，同时零件表面耐热性能高的中低含量的合金钢就显的非常重 要。
[0006]
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种汽车轮毂合金钢的制造工艺。
[0008] 本发明采用如下技术方案： 汽车轮毂合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.08-0. 15%、硅 0· 3-0. 4%、锰 0· 4-0. 7%、铬 0· 2-0. 3%、镍 0· 04-0. 06%、钥 0· 02-0. 05%、铌 0· 08-0. 1%、硫 0· 06-0. 07%、磷 0· 02-0. 03%、余量为铁。
[0009] 汽车轮毂合金钢的制造工艺，包括以下步骤： (1) 合金块的制作：将生铁与废铁按1 :3-5比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢， 作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入碳、硅、锰、铬、镍、钥、铌合金元素合金化， 所述的铬、镍合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的三分之一，熔化过程中采用精 炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等，冷却后制成钢坯； (2) 铸造：将步骤（1)的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加 入剩余量的铬、镍合金元素，搅拌均匀，保温20-30分钟，再向其中加入其它剩余组成合金 元素，充分搅拌均匀，在1550-1650°C精炼40-45min，保温20-30min后取样，分析成分后， 调整成分，熔化5-10min，铸造成型，出钢温度为1450-1520°C ; (3) 锻造及热处理：对步骤（2)中的成型件进行锻造，开锻温度> 1250°C，终锻温 度彡780°C，锻造变形量> 35%，锻造后缓慢冷却到室温再退火，退火温度680-750°C，保 温时间2-3h ;然后进行淬火处理，淬火温度800-890°C，回火温度420-550°C，回火时间 50_60min。
[0010] 本发明的有益效果： 本发明通过改进合金钢中微量元素的成分及含量，以及改进锻件合金钢的制造工艺， 本发明先制成合金块再通过熔化并加入合金元素制成铸件，以达到提高超高强度合金钢锻 件的韧性，减少超高强度合金钢锻件疲劳强度/抗拉强度比值的下降程度，同时提高超高 强度合金钢锻件的延迟断裂强度的目的。
[0011]
【具体实施方式】
[0012] 实施例1 :汽车轮毂合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0. 12%、 硅 0. 35%、锰 0. 6%、铬 0. 25%、镍 0. 05%、钥 0. 04%、铌 0. 09%、硫 0. 065%、磷 0. 025%、余量为铁。
[0013] 汽车轮毂合金钢的制造工艺，包括以下步骤： (1) 合金块的制作：将生铁与废铁按1 :4比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作 为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入碳、硅、锰、铬、镍、钥、铌合金元素合金化，所 述的铬、镍合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的三分之一，熔化过程中采用精炼 剂精炼、浇铸、铸后热处理等，冷却后制成钢坯； (2) 铸造：将步骤（1)的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中 加入剩余量的铬、镍合金元素，搅拌均匀，保温25分钟，再向其中加入其它剩余组成合金元 素，充分搅拌均匀，在1600°C精炼40-45min，保温25min后取样，分析成分后，调整成分，熔 化5-10min，铸造成型，出钢温度为1500°C ; (3) 锻造及热处理：对步骤（2)中的成型件进行锻造，开锻温度> 1250°C，终锻温 度彡780°C，锻造变形量> 35%，锻造后缓慢冷却到室温再退火，退火温度680-750°C，保 温时间2-3h ;然后进行淬火处理，淬火温度800-890°C，回火温度420-550°C，回火时间 50-60min〇
[0014] 本发明制造的的汽车轮毂试验数据：抗拉强度1280MPa;屈服强度 σ 〇· 2彡1235MPa ;延伸率δ 5 (%。）彡14 ;断面收缩率Ψ (%。）彡27 ;室温冲击韧性 a ku(42°C )彡 73J/cm2 ;低温冲击韧性 σ ku(-40°C )彡 35J/cm2 ;硬度 HRC37-42 ;由此合金 钢制作的汽车轮毂的抗拉强度和低温冲击等性能远好于高锰钢，汽车轮毂的使用寿命能大 大提尚。
【权利要求】
1. 一种汽车轮毂合金钢，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳 0· 08-0. 15%、硅 0· 3-0. 4%、锰 0· 4-0. 7%、铬 0· 2-0. 3%、镍 0· 04-0. 06%、钥 0· 02-0. 05%、铌 0· 08-0. 1%、硫 0· 06-0. 07%、磷 0· 02-0. 03%、余量为铁。
2. -种如权利要求1所述的汽车轮毂合金钢的制造工艺，其特征在于包括以下步骤： (1) 合金块的制作：将生铁与废铁按1 :3_5比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢， 作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入碳、硅、锰、铬、镍、钥、铌合金元素合金化， 所述的铬、镍合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的三分之一，熔化过程中采用精 炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等，冷却后制成钢坯； (2) 铸造：将步骤（1)的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加 入剩余量的铬、镍合金元素，搅拌均匀，保温20-30分钟，再向其中加入其它剩余组成合金 元素，充分搅拌均匀，在1550-1650°C精炼40-45min，保温20-30min后取样，分析成分后， 调整成分，熔化5-10min，铸造成型，出钢温度为1450-1520°C ; (3) 锻造及热处理：对步骤（2)中的成型件进行锻造，开锻温度> 1250°C，终锻温 度彡780°C，锻造变形量> 35%，锻造后缓慢冷却到室温再退火，退火温度680-750°C，保 温时间2-3h ;然后进行淬火处理，淬火温度800-890°C，回火温度420-550°C，回火时间 50-60min〇
【文档编号】C22C33/04GK104195470SQ201410363822
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】徐泽军 申请人:锐展(铜陵)科技有限公司