CN105925908A - 一种汽车车轴材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车车轴材料，按照重量百分比计含有C：0.25％～0.35％、Si：0.2～0.5％、Mn：0.5～0.8％、Cr0.6％～1.2％、Mo：0.40～0.60％、V：0.15～0.25％、S：0.001～0.030％、Al：0.1～0.5％、Cu0.25～0.55％、Ti：0.6％～1.2％、Ni：0.05～0.2％，剩余部分包括Fe和不可避免的杂质；并且将以下元素限制为：P：0.05％以下、O：0.06％以下。本发明该材料制成的车轴钢管强度高，表面硬度高，冲击韧性好，抗疲劳性能良好，钢具有良好的淬透性和较好的综合力学性能，钢的氮化层表面硬度大于HV1000。

Description

一种汽车车轴材料
技术领域
本发明涉及轴类零件生产加工技术领域，具体属于一种汽车车轴材料。
背景技术
着我国经济的快速发展，汽车行业迅猛发展。且随着汽车技术的发展，对汽车各种零配件的要求也越来越高。汽车车轴作为汽车传动的重要部件，需求大，且要求高。然而，传统的车轴由于材料和工艺的限制，钢管强度不高，表面硬度不够，冲击韧性差，抗疲劳性能达不到要求。大功率高转速发动机轴材料多半是铜铅合金滑动轴承材料，其铅的含量很高，铅的电镀减磨层都会造成环境污染。随着人类环境问题的日益严重，要解决汽车工业的环保问题，即需要使用清洁能源和减少温室气体排放，有需要追求更加环保的零配件材料，从而降低对环境的影响，尤其是重金属对环境的影响。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供了一种汽车车轴材料，该材料制成的车轴钢管强度高，表面硬度高，冲击韧性好，抗疲劳性能良好，钢具有良好的淬透性和较好的综合力学性能，钢的氮化层表面硬度大于HV1000。
本发明采用的技术方案如下：
一种汽车车轴材料，按照重量百分比计含有C：0.25％～0.35％、Si：0.2～0.5％、Mn：0.5～0.8％、Cr0.6％～1.2％、Mo：0.40～0.60％、V：0.15～0.25％、S：0.001～0.030％、Al：0.1～0.5％、Cu0.25～0.55％、Ti：0.6％～1.2％、Ni：0.05～0.2％，剩余部分包括Fe和不可避免的杂质；并且将以下元素限制为：P：0.05％以下、O：0.06％以下。
所述的轴材料还含有百分比计V0.03～0.06％。
所述的轴材料还含有百分比计Ca0.02％～0.05％。
一种汽车车轴材料的制备方法，冶炼：采用电弧炉冶炼，配料为重量百分比大于或等于40％的铁水和重量百分比为40％～60％的废钢，控制终点C≥0.25％、P≤0.020％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度为1600℃～1650℃，其中，在钢包内进行预脱氧合金化，出钢过程加入Al；然后，进行LF炉外精炼，精炼过程全程吹氩，保持白渣时间在20～30min；精炼后进行真空处理，真空度小于67Pa，保持时间在20～25min，真空处理后软吹氩时间大于12分钟；
浇注：采用连铸全程保护浇注，连铸中采用电磁搅拌；
轧制：对连铸坯进行缓冷后轧制，控制加热炉均热温度为1200℃～1240℃，加热时间为2.5～3小时，开轧温度为1100℃～1110℃，终轧温度为860℃～960℃；轧制完毕后，堆冷至室温；
退火：退火炉中以700-720℃保温12～15小时后，随炉冷却至520-550℃出炉。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明该材料制成的车轴钢管强度高，表面硬度高，冲击韧性好，抗疲劳性能良好，钢具有良好的淬透性和较好的综合力学性能，钢的氮化层表面硬度大于HV1000；因此，根据本发明的高铝氮化钢适用于渗氮热处理，渗氮后渗氮层深、表面硬度高，钢的切削性能良好。以有效地解决传统氮化钢生产工艺、质量和使用方面的技术难题。
具体实施方式
实施例1，一种汽车车轴材料，按照重量百分比计含有C：0.25％～0.35％、Si：0.2～0.5％、Mn：0.5～0.8％、Cr0.6％～1.2％、Mo：0.40～0.60％、V：0.15～0.25％、S：0.001～0.030％、Al：0.1～0.5％、Cu0.25～0.55％、Ti：0.6％～1.2％、Ni：0.05～0.2％、V0.03～0.06％、Ca0.02％～0.05％，剩余部分包括Fe和不可避免的杂质；并且将以下元素限制为：P：0.05％以下、O：0.06％以下。
一种汽车车轴材料的制备方法，冶炼：采用电弧炉冶炼，配料为重量百分比大于或等于40％的铁水和重量百分比为40％～60％的废钢，控制终点C≥0.25％、P≤0.020％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度为1600℃～1650℃，其中，在钢包内进行预脱氧合金化，出钢过程加入Al；然后，进行LF炉外精炼，精炼过程全程吹氩，保持白渣时间在20～30min；精炼后进行真空处理，真空度小于67Pa，保持时间在20～25min，真空处理后软吹氩时间大于12分钟；
浇注：采用连铸全程保护浇注，连铸中采用电磁搅拌；
轧制：对连铸坯进行缓冷后轧制，控制加热炉均热温度为1200℃～1240℃，加热时间为2.5～3小时，开轧温度为1100℃～1110℃，终轧温度为860℃～960℃；轧制完毕后，堆冷至室温；
退火：退火炉中以700-720℃保温12～15小时后，随炉冷却至520-550℃出炉。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种汽车车轴材料，其特征在于，按照重量百分比计含有C：0.25％～0.35％、Si：0.2～0.5％、Mn：0.5～0.8％、Cr0.6％～1.2％、Mo：0.40～0.60％、V：0.15～0.25％、S：0.001～0.030％、Al：0.1～0.5％、Cu0.25～0.55％、Ti：0.6％～1.2％、Ni：0.05～0.2％，剩余部分包括Fe和不可避免的杂质；并且将以下元素限制为：P：0.05％以下、O：0.06％以下。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车轴材料，其特征在于：所述的轴材料还含有百分比计V0.03～0.06％。
3.根据权利要求1所述的一种汽车车轴材料，其特征在于：所述的轴材料还含有百分比计Ca0.02％～0.05％。
4.根据权利要求1所述的一种汽车车轴材料的制备方法，其特征在于：冶炼：采用电弧炉冶炼，配料为重量百分比大于或等于40％的铁水和重量百分比为40％～60％的废钢，控制终点C≥0.25％、P≤0.020％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度为1600℃～1650℃，其中，在钢包内进行预脱氧合金化，出钢过程加入Al；然后，进行LF炉外精炼，精炼过程全程吹氩，保持白渣时间在20～30min；精炼后进行真空处理，真空度小于67Pa，保持时间在20～25min，真空处理后软吹氩时间大于12分钟；
浇注：采用连铸全程保护浇注，连铸中采用电磁搅拌；
轧制：对连铸坯进行缓冷后轧制，控制加热炉均热温度为1200℃～1240℃，加热时间为2.5～3小时，开轧温度为1100℃～1110℃，终轧温度为860℃～960℃；轧制完毕后，堆冷至室温；
退火：退火炉中以700-720℃保温12～15小时后，随炉冷却至520-550℃出炉。
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