CN112281078A - 一种应用于汽车领域的渗碳钢管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳0.32‑0.44%；硅0.035‑0.045%；锰1.05‑1.25%；铬3.7‑4.5%；钼0.75‑1.05%；钴0.012‑0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。所述的杂质中，镍≤0.001%；铜≤0.001%；砷≤0.003%；锡≤0.001%；铅≤0.001%；钛≤0.001%；钙≤0.001%。所述的杂质的总量≤0.1%。本发明渗碳钢管不但强度高、硬度高，而且加工简单，成本低廉。

Description

一种应用于汽车领域的渗碳钢管
技术领域
本发明涉及技术领域，尤其涉及一种应用于汽车领域的渗碳钢管。
背景技术
以往，在制造汽车用、工业机械用等的各种机械结构零件、特别是轴、CVJ(等速万向节)、CVT(无级变速器、即连续可变变速器)以及以齿轮为代表的表面硬化零件时使用渗碳钢。通过对原材料的渗碳钢进行热锻、冷锻、更进一步进行机械加工来成型加工成所期望的零件形状。为了提高制作出的零件的耐磨性及疲劳强度，对其表面实施渗碳处理、渗碳氮化处理等表面硬化处理后供于使用。
这样的机械结构零件所要求的特性正在逐渐变高。即，除了作为自以往的要求特性的、渗碳淬火后的较高的表面硬度和弯曲疲劳强度之外，还期望具备更加优良的耐磨性和滚动疲劳特性、还有针对冲击性的负载的更高一级的耐冲击断裂特性和韧性。
对于渗碳钢，存在由在渗碳淬火处理时晶粒异常长大引起冲击断裂强度降低、疲劳特性降低、尺寸精度降低等成为问题的情况。特别是，从渗碳处理的合理化的观点考虑，若为了缩短渗碳时间而在990～1090℃的温度区域内进行所谓的高温渗碳，则出现生成粗大晶粒而不能获得必要的疲劳特性、滚动疲劳特性等问题。
为了提高车辆的轴、CVJ、CVT、齿轮等零部件的安全性，本发明提供了一种应用于汽车领域的渗碳钢管。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种应用于汽车领域的渗碳钢管。
本发明的技术方案如下：
一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.32-0.44%；硅0.035-0.045%；锰1.05-1.25%；铬 3.7-4.5%；钼0.75-1.05%；钴 0.012-0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。
优选的，所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙 ≤0.001%。
进一步优选的，所述的杂质的总量≤0.1%。
优选的，所述的步骤C中，所述的钢管壁厚的不均度不超过壁厚公差的80%。
优选的，所述的步骤C中，所述的钢管弯曲度不大于1.0mm/m。
一种应用于汽车领域的渗碳钢管的制备方法，包括以下步骤：
A、按照碳、硅、锰、铬、钼、钴、铁和不可避免的杂质的配比，制备钢管；
B、钢管热轧；
C、精确冷拨钢管，使钢管壁厚均匀及细化晶粒；
D、冷拔精确成型，采用冷拨工艺，用机械的方法形成各种形状的钢管及细化晶粒；
E、热处理：正火，温度920-950℃，以50-60℃/min的冷却速度降温至400℃；然后喷水冷却至室温，即可。
本发明的有益之处在于：一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.32-0.44%；硅 0.035-0.045%；锰1.05-1.25%；铬 3.7-4.5%；钼0.75-1.05%；钴 0.012-0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙 ≤0.001%。所述的杂质的总量≤0.1%。本发明渗碳钢管不但强度高、硬度高，而且加工简单，成本低廉。
具体实施方式
实施例1
一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.38%；硅0.042%；锰1.12%；铬 3.9%；钼0.82%；钴 0.018%，其余为铁和不可避免的杂质。
所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙 ≤0.001%。
所述的杂质的总量≤0.1%。
所述的步骤C中，所述的钢管壁厚的不均度不超过壁厚公差的80%，所述的钢管弯曲度不大于1.0mm/m。
一种应用于汽车领域的渗碳钢管的制备方法，包括以下步骤：
A、按照碳、硅、锰、铬、钼、钴、铁和不可避免的杂质的配比，制备钢管；
B、钢管热轧；
C、精确冷拨钢管，使钢管壁厚均匀及细化晶粒；
D、冷拔精确成型，采用冷拨工艺，用机械的方法形成各种形状的钢管及细化晶粒；
E、热处理：正火，温度925℃，以55℃/min的冷却速度降温至400℃；然后喷水冷却至室温，即可。
实施例2
一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.44%；硅0.035%；锰1.25%；铬 3.7%；钼1.05%；钴 0.012%，其余为铁和不可避免的杂质。
所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙 ≤0.001%。
所述的杂质的总量≤0.1%。
所述的步骤C中，所述的钢管壁厚的不均度不超过壁厚公差的80%，所述的钢管弯曲度不大于1.0mm/m。
一种应用于汽车领域的渗碳钢管的制备方法，包括以下步骤：
A、按照配比制备钢管；
B、钢管热轧；
C、精确冷拨钢管，使钢管壁厚均匀及细化晶粒；
D、冷拔精确成型，采用冷拨工艺，用机械的方法形成各种形状的钢管及细化晶粒；
E、热处理：正火，温度950℃，以50℃/min的冷却速度降温至400℃；然后喷水冷却至室温，即可。
实施例3
一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.32%；硅0.045%；锰1.05%；铬 4.5%；钼0.75%；钴 0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。
所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙 ≤0.001%。
所述的杂质的总量≤0.1%。
所述的步骤C中，所述的钢管壁厚的不均度不超过壁厚公差的80%，所述的钢管弯曲度不大于1.0mm/m。
一种应用于汽车领域的渗碳钢管的制备方法，包括以下步骤：
A、按照配比制备钢管；
B、钢管热轧；
C、精确冷拨钢管，使钢管壁厚均匀及细化晶粒；
D、冷拔精确成型，采用冷拨工艺，用机械的方法形成各种形状的钢管及细化晶粒；
E、热处理：正火，温度920℃，以60℃/min的冷却速度降温至400℃；然后喷水冷却至室温，即可。
实施例4
一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.41%；硅0.044%；锰1.15%；铬 4.4%；钼0.88%；钴 0.018%，其余为铁和不可避免的杂质。
所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙 ≤0.001%。
所述的杂质的总量≤0.1%。
所述的步骤C中，所述的钢管壁厚的不均度不超过壁厚公差的80%，所述的钢管弯曲度不大于1.0mm/m。
一种应用于汽车领域的渗碳钢管的制备方法，包括以下步骤：
A、按照碳、硅、锰、铬、钼、钴、铁和不可避免的杂质的配比，制备钢管；
B、钢管热轧；
C、精确冷拨钢管，使钢管壁厚均匀及细化晶粒；
D、冷拔精确成型，采用冷拨工艺，用机械的方法形成各种形状的钢管及细化晶粒；
E、热处理：正火，温度950℃，以60℃/min的冷却速度降温至400℃；然后喷水冷却至室温，即可。
实施例5
一种应用于汽车领域的渗碳钢管，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.39%；硅0.038%；锰1.25%；铬 3.7%；钼1.05%；钴0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。
所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙 ≤0.001%。
所述的杂质的总量≤0.1%。
所述的步骤C中，所述的钢管壁厚的不均度不超过壁厚公差的80%，所述的钢管弯曲度不大于1.0mm/m。
一种应用于汽车领域的渗碳钢管的制备方法，包括以下步骤：
A、按照配比制备钢管；
B、钢管热轧；
C、精确冷拨钢管，使钢管壁厚均匀及细化晶粒；
D、冷拔精确成型，采用冷拨工艺，用机械的方法形成各种形状的钢管及细化晶粒；
E、热处理：正火，温度920℃，以50℃/min的冷却速度降温至400℃；然后喷水冷却至室温，即可。
以下对实施例1-3制备的渗碳钢管进行检测，得到如下测试数据；
表1：实施例1-3制备的钢管检测数据；
实施例1 实施例2 实施例3
屈服强度MPa 595 590 584
抗拉强度MPa 671 662 654
硬度（HRB） 84 83 81
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：碳0.32-0.44%；硅 0.035-0.045%；锰1.05-1.25%；铬 3.7-4.5%；钼0.75-1.05%；钴 0.012-0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。
2. 如权利要求1所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.38%；硅 0.042%；锰1.12%；铬 3.9%；钼0.82%；钴 0.018%，其余为铁和不可避免的杂质。
3. 如权利要求1所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.44%；硅 0.035%；锰1.25%；铬 3.7%；钼1.05%；钴 0.012%，其余为铁和不可避免的杂质。
4. 如权利要求1所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：碳 0.32%；硅 0.045%；锰1.05%；铬 4.5%；钼0.75%；钴 0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。
5. 如权利要求1-4任一所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，所述的杂质中，镍 ≤0.001%；铜 ≤0.001%；砷 ≤0.003%；锡 ≤0.001%；铅 ≤0.001%；钛 ≤0.001%；钙≤0.001%。
6.如权利要求1-4任一所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，所述的杂质的总量≤0.1%。
7.如权利要求1所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，所述的钢管壁厚的不均度不超过壁厚公差的80%。
8.如权利要求1所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，所述的钢管弯曲度不大于1.0mm/m。
9.如权利要求1-8任一所述的应用于汽车领域的渗碳钢管，其特征在于，其制备方法，包括以下步骤：
A、按照配比制备钢管；
B、钢管热轧；
C、精确冷拨钢管，使钢管壁厚均匀及细化晶粒；
D、冷拔精确成型，采用冷拨工艺，用机械的方法形成各种形状的钢管及细化晶粒；
E、热处理：正火，温度920-950℃，以50-60℃/min的冷却速度降温至400℃；然后喷水冷却至室温，即可。
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