CN106256915B - 用于高韧度等速万向节外轮的合金钢及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于高韧度等速万向节外轮的合金钢及其制造方法。用于等速万向节外轮的合金钢基于合金钢的总重量包括：0.50wt％至0.60wt％的C(碳)、0.15wt％至0.35wt％的Si(硅)、0.4wt％至0.8wt％的Mn(锰)、大于0wt％且小于0.03wt％的P(磷)、大于0wt％且小于0.035wt％的S(硫)、大于0wt％且小于0.3wt％的Cu(铜)、大于0wt％且小于0.00002wt％的O(氧)、以及余量的Fe(铁)。

Description

用于高韧度等速万向节外轮的合金钢及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0084750号的优先权，通过引用将其全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及在车辆的等速万向节的外轮中使用的合金钢及其制造方法，并且涉及通过添加合金元素并且优化对其的热处理过程而使合金钢具有改善的拉伸强度和冲击强度，以及其制造方法。

背景技术

近来，为了满足汽车行业的发展和消费者的各种需求，已开发了各种便利设施。由于为了满足消费者需求而安装了许多便利设施，使得车辆的重量显著增加，从而存在以下问题，即车辆的燃料效率降低并且施加至底盘部件的负荷进一步增加。

随着车辆的大量生产使得车辆的产量增加，更加难以控制质量，结果，部件的质量降低，因此消费者的不满迅速增多。然而，因为没有经济的方法来处理这个问题，所以解决上述问题的成本也急剧增加。

通常，等速万向节用在前轮驱动汽车的前轴中，并且指的是机械地连接轴以便在两个轴之间传递扭矩的装置。更详细地，等速万向节是一种万向接头，该万向接头匀速地进行动力传动而在从动轴之间没有旋转角速度变化，其中从动轴与前驱动轴不在一条直线上。具有大的倾斜角(corrugation angle)的万向节附接至轴的两端以补偿旋转角速度的变化。等速万向节的实例包括zeppa式、波菲尔德式、weiss式、牵引式等。另外，通常，等速万向节称为CV接头。

等速万向节即使转向角度改变时也以等角速度将发动机和变速器的驱动力传递至车轮。等速万向节通常由外轮、内轮、球、笼等组成。

具体地，构造等速万向节的外轮由于其结构特性而承受车辆的最大负荷，因此潜在威胁到乘客的安全或对车辆的损害。用于解决该问题的方法的实例包括实现车辆的重量减少并确保等速万向节外轮的刚性。在实例之中，本公开的目的在于，通过增加车辆的等速万向节外轮的刚性来改善车辆的质量并且通过使用具有优异的强度和韧度(toughness，刚度)的合金钢改善等速万向节的耐用性。此外，可以确保乘客的安全性，并且此外，可以通过改进车辆部件的寿命而防止环境污染。

发明内容

本公开致力于提供在车辆的等速万向节外轮中使用的合金钢以及该合金钢的制造方法，该合金钢包括作为主要组分的Fe(铁)、C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)、Cu(铜)、Cr(铬)、Mo(钼)、Ni(镍)、Ti(钛)、B(硼)、O(氧)、以及不可避免的杂质以增加强度、韧度等，并且因此改善耐用性。

本公开还致力于提供由合金钢制造的车辆的等速万向节外轮。

本公开的技术目的不限于上述技术目的，并且没有描述的其他技术目的将从以下描述由本领域技术人员清楚地理解到。

本发明构思的示例性实施方式提供用于等速万向节外轮的合金钢，该合金钢基于合金钢的总重量包括：0.50wt％至0.60wt％的C(碳)、0.15wt％至0.35wt％的Si(硅)、0.4wt％至0.8wt％的Mn(锰)、大于0wt％且小于0.03wt％的P(磷)、大于0wt％且小于0.035wt％的S(硫)、大于0wt％且小于0.3wt％的Cu(铜)、大于0wt％且小于0.00002wt％的O(氧)、以及剩余的Fe(铁)。

合金钢可以进一步包括0.2wt％至0.6wt％的Cr(铬)。

合金钢可以进一步包括0.15wt％至0.30wt％的Mo(钼)。

合金钢可以进一步包括0.2wt％至0.6wt％的Ni(镍)。

合金钢可以进一步包括0.005wt％至0.05wt％的Ti(钛)。

合金钢可以进一步包括0.0010wt％至0.0040wt％的B(硼)。

合金钢可以进一步包括0.2wt％至0.6wt％的Cr(铬)、0.15wt％至0.30wt％的Mo(钼)、0.2wt％至0.6wt％的Ni(镍)、0.005wt％至0.05wt％的Ti(钛)、以及0.0010wt％至0.0040wt％的B(硼)。

本发明构思的另一个示例性实施方式提供一种制造用于等速万向节外轮的合金钢的方法，该方法包括以下步骤：将合金钢的材料混合；锻造合金钢；对锻造的合金钢进行淬火和回火热处理；以及对经受淬火和回火热处理的合金钢进行高频热处理。

在进行高频热处理中，MHN/(2-(X/Y))可以是3.9至4.3，其中MHN是由以下等式表示的材料淬透性指数：

MHN＝3.0×C(wt％)+2.0×Mn(wt％)+1.5×Cr(wt％)+2.5×Mo(wt％)+4.0×Ti(wt％)；X是新的功率输出，新的功率输出是在外轮制造过程中针对合金钢的每个材料组分维持(manage)的高频热处理功率输出条件，并且Y是参考功率输出，参考功率输出是170kW。

根据本公开的另一实施方式，通过使用合金钢制造的车辆的变速器可以改善车辆的耐用性并且延长车辆的寿命，并且因此防止环境污染。

附图说明

图1是示出根据相关技术的车辆的等速万向节的构成视图。

图2是根据本公开的示例性实施方式的在车辆的等速万向节外轮中使用的合金钢的制造过程的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明构思的优选示例性实施方式。在此之前，基于发明人可以以最佳方式适当定义术语的概念以描述他/她自己的发明构思的原则，本说明书和权利要求书中所使用的术语或词语应当不被解释为受限制于通常意义或词典意义，而应当被解释为符合本公开的技术精神的意义和概念。因此，在本说明书中描述的实施方式以及在附图中示出的构造仅仅是本发明构思的最优选实施方式，但是并不代表本发明构思的所有技术精神。因此，应当理解的是，在提交本申请时存在替代各实施方式的各种等同物和修改。

图1是示出根据相关技术的等速万向节的构成视图。等速万向节用作前轮驱动汽车的前轴，并且指的是机械地连接轴以便在两个轴之间传递扭矩的装置。更详细地，等速万向节是万向接头，该万向接头匀速地进行动力传递而在从动轴之间没有旋转角速度的变化，其中从动轴与前驱动轴不在一条直线上，并且意味着具有大的倾斜角度的万向接头附接至轴的两端以补偿旋转角速度的变化。

如在图1中示出的，等速万向节由外轮100、内轮、球和笼组成。在它们之中，等速万向节的外轮是承载车辆的最大负荷的部分。因此，为了确保车辆的安全性，需要改善外轮部分的刚性。

对于解决上述问题的要求，需要材料是碳钢并且通过高频热处理，表面硬度是58HRC至63HRC并且有效淬硬深度是3.5mm至5.5mm。此外，需要在进行1百万次扭曲(distortion)测试评估之后，没有异常(abnormality)，或者需要350Nm以上的扭曲疲劳强度的耐用性。

本公开的示例性实施方式满足上述要求，并且涉及用在高强韧等速万向节外轮中的合金钢以及其制造方法，并且在一个方面中，本公开涉及用在高强韧等速万向节外轮中的合金钢。

为了解决上述问题，用于制造高强韧等速万向节外轮的合金钢可以被构成为基于合金钢的总重量包括：Fe(铁)作为主要组分、0.50wt％至0.60wt％的C(碳)，、0.15wt％至0.35wt％的Si(硅)、0.4wt％至0.8wt％的Mn(锰)、大于0wt％且小于0.03wt％的P(磷)、大于0wt％且小于0.035wt％的S(硫)、大于0wt％且小于0.3wt％的Cu(铜)、大于0wt％且小于0.00002wt％或更少的O(氧)以及不可避免的杂质。

根据示例性实施方式，合金钢可以通过有选择地添加0.2wt％至0.6wt％的Cr(铬)、0.15wt％至0.30wt％的Mo(钼)、0.2wt％至0.6wt％的Ni(镍)、0.005wt％至0.05wt％的Ti(钛)或者0.0010wt％至0.0040wt％的B(硼)中的一种或多种而形成。

更详细地，为什么组成根据本发明构思的合金钢的组分的数值受限制的原因如下。

(1)0.50wt％至0.60wt％的C(碳)

碳(C)是化学组分之中最强的间隙基质加固元素，并且与诸如铬(Cr)的元素相结合以形成碳化物从而改善强度、硬度等，并且可以在渗碳时提高表面硬度且生成沉淀碳化物。

对于上述作用，碳(C)的含量可以是基于合金钢的总重量的约0.50wt％至0.60wt％。此处，当碳(C)的含量小于约0.50wt％时，合金钢的强度会降低，并且难以确保硬度。另一方面，当碳(C)的含量大于约0.60wt％时，合金钢的芯部硬度增大，而这会降低合金钢的总韧度。

(2)0.15wt％至0.35wt％的Si(硅)

Si(硅)在添加过多量时会防碍渗碳，但是可以作为脱氧剂抑制合金钢的针孔小洞的形成，通过固体溶在基质中的固溶强化效果来提高合金钢的强度，并且提高C(碳)的活性等。

对于上述作用，硅(Si)的含量可以是基于合金钢的总重量的约0.15wt％至0.35wt％。此处，当硅(Si)的含量小于约0.15wt％时，硅(Si)作为脱氧剂的效果几乎不存在，另一方面，在硅(Si)的含量大于约0.35wt％时，基质的固溶强化效果过度增大而使得可成形性、渗碳性能等降低。

(3)0.4wt％至0.8wt％的Mn(锰)

Mn(锰)可以改善合金钢的淬火特性并且改善合金钢的强度等。对于上述作用，Mn(锰)的含量可以是约0.4wt％至0.8wt％。

此处，当锰(Mn)的含量小于约0.4wt％时，不能确保充分的淬火特性等，另一方面，当锰(Mn)的含量大于约0.8wt％时，会发生晶界氧化，并且会降低合金钢的机械性能。

(4)大于0wt％且小于0.03wt％的P(磷)

P(磷)会促使晶体晶界偏析从而降低合金钢的韧度。

为了防止这个问题，P(磷)的含量可以限于大于0wt％且小于0.03wt％。此处，当P(磷)的含量大于约0.03wt％时，合金钢的韧度会降低。

(5)大于0wt％且小于0.035wt％的S(硫)

S(硫)提高了合金钢的可机械加工性以便于处理，但是由于晶界偏析会降低合金钢的韧度，并且通过与Mn(锰)反应而形成MnS降低了合金钢的疲劳寿命。

为了解决这个问题，S(硫)的含量可以限于大于0wt％和0.035wt％或更少。此处，当S(硫)的含量大于0.035wt％时，合金钢的韧度会降低，从而降低钢的疲劳寿命。

(6)大于0wt％且小于0.3wt％的Cu(铜)，

Cu(铜)改善合金钢的淬透性等。

对于上述作用，Cu(铜)的含量可以限于大于0wt％且小于0.3wt％。此处，当Cu(铜)的含量大于0.3wt％时，因为超过了固溶限制，所以使钢的强度改善效果饱和，从而增加了制造成本并且会导致热脆性。

(7)大于0wt％且小于0.001wt％的O(氧)

O(氧)增加合金钢的非金属夹杂物的生成，即，生成杂质，从而降低净度和耐用性并且通过接触疲劳使合金钢劣化。

为了防止这个问题，O(氧)的含量可以限于0.00002wt％以下。此处，当O(氧)的含量大于0.00002wt％以上时，合金钢的杂质增加，从而由于接触疲劳使合金钢劣化。

(8)0.2wt％至0.6wt％的Cr(铬)

Cr(铬)改善合金钢的淬火特性，提供淬透性，并且同时，通过热处理微粉化合金钢并球化合金钢。此外，铬硬化渗碳体的薄层。

对于上述作用，Cr(铬)的含量可以是0.2wt％至0.6wt％。此处，当Cr(铬)的含量小于0.2wt％时，淬火特性和淬透性会被限制，并且不能充分微粉化和球化合金钢。另一方面，当Cr(铬)的含量大于0.6wt％时，随着含量的增加，韧度和可机械加工性降低并且强度增加效果不明显，从而增加了制造成本。

(9)0.15wt％至0.30wt％的Mo(钼)

Mo(钼)提高合金钢的淬火特性以改善回火之后的合金钢的淬透性和韧度等，并且提供了耐脆性。此外，钼降低碳的活性。

对于上述作用，Mo(钼)的含量可以是约0.15wt％至0.30wt％。此处，当Mo(钼)的含量小于约0.15wt％时，不能充分确保合金钢的淬透性和韧度等。另一方面，当Mo(钼)的含量大于约0.5wt％时，合金钢的韧度、可加工性(可机械加工性)以及生产率等会降低，并且含量的增加效果是不明显的，并且因此增加了制造成本。

(10)0.2wt％至0.6wt％的Ni(镍)

Ni(镍)微粉化合金钢的晶粒，并且可以固溶于奥氏体和铁素体中以强化基质。此外，镍改善针对低温下的冲击的韧度和淬透性，并且降低Al转变点的温度以扩展奥氏体。此外，镍提高碳的活性。

对于上述作用，Ni(镍)的含量可以是约0.2wt％至0.6wt％。此处，当Ni(镍)的含量少于约0.2wt％时，难以充分获得晶粒的微粉化效果并且难以获得充分的改善效果(诸如固溶强化和基质强化)。另一方面，当Ni(镍)的含量大于约0.6wt％时，会引起合金钢的热脆性，并且含量的增加效果是微不足道的，并且因此增加了制造成本。

(11)0.005wt％至0.05wt％的Ti(钛)

钛(Ti)形成碳氮化物以抑制晶粒的增长并改善高温稳定性、强度、韧度等。

对于上述作用，Ti(钛)的含量可以是0.005wt％至0.05wt％。此处，当钛(Ti)的含量大于约0.05wt％时，会形成粗沉淀物，并且由于低温冲击性能的降低和其效果的饱和，增加了制造成本。

(12)0.001wt％至0.004wt％的B(硼)

B(硼)改善合金钢的淬透性、拉伸强度、抗冲击性以及强度等，并且防止腐蚀。此外，由于增加淬火性能，使得硼有利于高频热处理。然而，可焊接性会降低。

对于这些原因，B(硼)的含量可以是约0.001wt％至0.004wt％。此处，当硼(B)的含量少于约0.001wt％时，难以确保合金钢的充分的淬透性，另一方面，当硼(B)的含量大于约0.004wt％时，会降低合金钢的韧度和延展性等，从而耐冲击性和耐用性会由于偏析而降低。

因为根据本公开的具有上述构造的合金钢具有优异的强度、拉伸强度、冲击强度和耐用性，所以该合金钢可以应用于车辆部件等，并且具体地，合金钢可以应用于车辆的等速万向节外轮。

除此之外，另一方面，本公开涉及制造合金钢的方法，该合金钢用于制造车辆的等速万向节外轮。

用于制造车辆的等速万向节外轮的合金钢可以由本领域技术人员参考公众已知的技术合适地制造。

图2是用于制造车辆的等速万向节外轮的合金钢的制造方法的流程图。更具体地，用于制造车辆的等速万向节外轮的合金钢的制造方法包括：混合合金钢的材料(S10)；锻造合金钢(S20)；对锻造的合金钢进行淬火和回火热处理(S30)；对经受淬火和回火热处理的合金钢进行高频热处理(S40)等。

在合金钢的材料的混合(S10)中，如上所述，可以通过将选自Cr(铬)、Mo(钼)、Ni(镍)、Ti(钛)和B(硼)中的一个或多个元素添加至C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)、Cu(铜)或O(氧)来混合合金钢的材料。合金组分可以被添加至材料以微粉化合金钢的晶粒，并且通过这样可以改善材料的拉伸强度、冲击强度、扭曲强度。

在合金钢的锻造中(S20)，等速万向节通过使用相关技术的锻造被制造为具有期望的形状。

另一方面，在根据相关技术的用于制造车辆的等速万向节外轮的合金钢的制造方法中，通过顺次进行以下步骤来制造合金钢：混合在现有技术中的合金钢的材料(S10)；锻造合金钢(S20)；以及对锻造的合金钢进行高频热处理(S40)。

然而，当合金钢通过相关技术制造时，产生回火马氏体作为表面的微结构，但是在芯部分的微结构中，产生铁氧体和珠光体。另一方面，当根据本发明构思的制造方法制造合金钢时，由于进行淬火和回火热处理(S30)组织被均匀化(homogenized)，并且因此在表面和芯部分的微结构两者中，产生回火马氏体。回火马氏体是硬度仅次于马氏体的、高弹性极限以及韧度比马氏体更好、的材料。因此，在本发明构思的制造方法的情况下，可以确认在芯部分的微结构中，产生回火马氏体从而增加强度和韧度。就是说，在进行淬火和回火热处理中(S30)，与相关技术中的合金钢相比，芯部分的硬度进一步增加从而增加扭曲强度。

此外，在进行高频热处理中(S40)，与相关技术不同，高频热处理应当在特定条件下进行。本发明构思的高频热处理的目标在于58HRC至63HRC的表面硬度和3.5mm至5.5mm的淬硬深度。为了满足此，材料淬透性指数(MHN)的参数用作高频热处理期间的参考调节功率输出。这是根据合金的元素的组分比例变化的值，并且通过保持合金钢的质量示出缺陷的防止效果。此外，如果通过使用材料淬透性指数优化高频热处理过程，则与相关技术相比，可以改善冲击强度、扭曲强度和耐用性。

[等式1]

MHR＝3.0×C(wt％)+2.0×Mn(wt％)+1.5×Cr(wt％)+2.5×Mo(wt％)+4.0×Ti(wt％)

等式1是示出材料淬透性指数(MHN)的等式。为了优化高频热处理(S40)，随着材料淬透性指数增加，高频热处理的功率输出基于参考功率降低，并且随着材料淬透性指数降低，高频热处理的功率输出基于参考功率增大。

[表1]

表1示出根据本发明构思的合金组分的高频热处理的条件。高频热处理的条件基于4mm至5mm的淬硬深度示出，当材料淬透性指数增大时，高频热处理的功率输出降低，并且当材料淬透性指数降低时，应用更高的高频热处理的功率输出。

为了通过表1的数据形成高频热处理的优化条件，使用材料淬透性指数(MHN)得出参数Z。

[等式2]

X：新的功率输出

Y：参考功率输出

在等式2中，MHN表示材料淬透性指数(MHN)。参考功率输出(kW)是高频热处理的功率输出，并且在高频设备之间存在参考功率输出偏差，并且因此参考功率输出应当在热处理测试之后指定。以下表2是建议参考功率输出的实验的条件表。只有当淬硬深度对应于3.9mm至4.6mm时，高度强韧的等速万向节外轮才具有最优的物理性能。

[表2]

表2的实例2采用本发明构思的每个合金组分范围中的中间值，并且在这种情况下，在具有高频热处理的功率输出作为参考功率输出的每个发明实例中，找到合适的新的功率输出值。新的功率输出意味着高频热处理的功率输出条件，在外轮的制造过程期间针对合金钢的每个材料组分最适合保持该功率输出条件。

当用于搜索高频热处理的最优条件的参数Z值是3.9至4.2时，最大化韧度强度、冲击强度和扭曲疲劳强度。因此，如果参数Z值增大，即，当高频热处理的功率输出提高时，合金钢的材料变得粗糙从而降低扭曲耐用性，并且如果参数Z值降低，即，在高频热处理的功率输出降低的情况下，淬硬深度变得不足以降低扭曲强度。除此之外，甚至对于具有相同组分的合金钢，对于每个发明实例也会出现合金钢的组分比例之间的差异，并且因此对应于高频热处理的淬硬深度由合金钢的组分比例而改变。因此，对于合金钢的每个组分比例，需要得出高频热处理的合适条件。

[表3]

表3是在将现有技术的比较例和本发明构思的实例相比较的表。现有技术是使用上述表中描述的组分比例通过现有技术中的制造方法制造的合金钢。在这种情况下，现有技术的合金钢示出的结果为拉伸强度是790MPa或更多，冲击强度是60J或更多，并且扭曲疲劳强度是300Nm或更多。另一方面，本发明构思示出的结果为在合金钢使用表3中描述的组分比例通过本发明构思的制造方法制造的情况下，拉伸强度是830MPa或更多，冲击强度是70J或更多，并且扭曲疲劳强度是350Nm或更多。鉴于此，在本发明构思中，与相关技术相比，添加合金元素改善拉伸强度约5％并且改善冲击强度15％或更多。此外，扭曲疲劳强度改善约17％。

已确认发明实例1和2满足评估条件(即，拉伸强度是830MPa或更多，冲击强度是70J或更多，并且扭曲疲劳强度是350Nm或更多)。然而，在相关技术的比较例1中，可以确认作为评估结果的拉伸强度、冲击强度和扭曲疲劳强度不满足评估条件。在比较例2中，Cr(铬)和Mo(钼)添加过量。因此，可以确认拉伸强度、冲击强度和扭曲疲劳强度全部都不满足评估条件。在比较例3中，Cr、Mo和Ni与发明实例相比添加了少量，并且没有添加Ti和B。结果，可以确认拉伸强度、冲击强度和扭曲疲劳强度全部都不满足评估条件。在比较例4中，Mo和Ni与发明实例相比添加了少量，并且没有添加Ti和B。结果，可以确认冲击强度和扭曲疲劳强度不满足评估条件。在比较例5中，Ni与本发明实例相比添加了少量，并且没有添加Ti和B。结果，可以确认冲击强度和扭曲疲劳强度不满足评估条件。在比较例6中，与发明实例的组分相比，没有添加Ti和B。结果，可以确认扭曲疲劳强度不满足评估条件。在比较例7中，与发明实例相比添加了过量的Ni，并且没有添加B。结果，满足所有评估条件，但是因为添加了过量的高成本的Ni，所以合金钢的生产成本增加，因此这是不合适的。

[表4]

表4是在将本发明实例和现有技术的比较例相比较的表。扭曲疲劳寿命意味着评估耐用性，并且在高度强韧的等速万向节外轮的情况下，需要甚至在进行100万次的扭曲测试之后仍然不存在异常性。

通过本发明构思的合金钢的组分比例，可以确认扭曲疲劳寿命是160万次或更多。另一方面，在比较例1中，与发明实例相比添加了少量的Cr，并且没有添加Mo、Ni、Ti和B。结果，扭曲疲劳寿命仅仅是110万次，因此不满足发明实例的基准。在比较例3中，与发明实例相比添加了少量的Cr、Mo和Ni，并且没有添加Ti和B。结果，扭曲疲劳寿命仅仅是124万次。在比较例8中，与发明实例相比添加了过量的Cr和Mo。结果，扭曲疲劳寿命仅仅是140万次。

本发明构思包括作为主要组分的Fe(铁)，C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)、Cu(铜)、Cr(铬)、Mo(钼)、Ni(镍)、Ti(钛)、B(硼)、O(氧)以及不可避免的杂质。因此，存在以下优点，即诸如韧度强度、冲击强度、扭曲疲劳强度或者扭曲疲劳寿命的物理性能得到改善，从而改善了耐用性，提高稳定性并且延长材料的寿命，并且降低制造成本。

如上所述，已经相对于本发明的具体实施方式描述了本发明构思，但实施方式仅是说明并且本发明构思不限于此。本发明所属技术领域中的技术人员在不背离本发明构思的范围情况下，可对所描述的实施方式进行修改或变形，并且在本发明构思的技术精神及以下将描述的权利要求的等同范围内，各种变化和变形是可行的。

Claims (6)

1.一种用于等速万向节外轮的合金钢，所述合金钢经 过淬火、回火和高频热处理，基于所述合金钢的总重量包括：

0.50wt％至0.60wt％的碳；

0.15wt％至0.35wt％的硅；

0.4wt％至0.8wt％的锰；

大于0wt％且小于0.03wt％的磷；

大于0wt％且小于0.035wt％的硫；

大于0wt％且小于0.3wt％的铜；

大于0wt％且小于0.00002wt％的氧；

0.2wt％至0.6wt％的镍；

大于0.0010wt％且小于0.0040wt的硼；

以及余量的铁。

2.根据权利要求1所述的合金钢，进一步包括：

0.2wt％至0.6wt％的铬。

3.根据权利要求1所述的合金钢，进一步包括：

0.15wt％至0.30wt％的钼。

4.根据权利要求1所述的合金钢，进一步包括：

0.005wt％至0.05wt％的钛。

5.根据权利要求1所述的合金钢，进一步包括：

0.2wt％至0.6wt％的铬；

0.15wt％至0.30wt％的钼；

0.2wt％至0.6wt％的镍；以及

0.005wt％至0.05wt％的钛。

6.一种制造用于等速万向节外轮的合金钢的方法，所述方法包括以下步骤：

混合根据权利要求1至5中任一项所述的合金钢的材料；

锻造所述合金钢；

对锻造的所述合金钢进行淬火和回火热处理；以及

对经受淬火和回火热处理的所述合金钢进行高频热处理，

其中，在进行所述高频热处理中，MHN/(2-((X/Y))是3.9至4.3，其中MHN是由以下等式表示的材料淬透性指数：

MHN＝3.0×C(wt％)+2.0×Mn(wt％)+1.5×Cr(wt％)+2.5×Mo(wt％)+4.0×Ti(wt％)；X是新的功率输出，所述新的功率输出是在外轮制造过程针对所述合金钢的每个材料组分要保持的高频热处理功率输出条件，并且Y是参考功率输出，所述参考功率输出是170kW。

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