一種稀土元素汽車支架鋼材料及其制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稀土元素汽車支架鋼材料及其制造工藝，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.35-0.4%、硅0.4-0.5%、錳0.2-0.5%、鉻0.45-0.55%、鉬0.65-0.70%、鎳0.02-0.03%、鑭0.1-0.2%、鈰0.2-0.3%、鐠0.02-0.03%、釹0.01-0.02%、鈮0.03-0.04%、鈦0.016-0.018%、鉿0.045-0.050%、鋯0.02-0.04%、硫0.02-0.25%、磷≤0.01%，余量為鐵；本發(fā)明先制成合金塊再通過熔化并加入合金元素制成鑄件，以達到提高超高強度合金鋼鍛件的韌性，減少超高強度合金鋼鍛件疲勞強度/抗拉強度比值的下降程度，本發(fā)明的鋼材料中通過加入稀土元素，形成的合金材料具有較好的綜合力學(xué)性能，不僅具有強度和硬度高的特點，而且韌性、可塑性好。
【專利說明】一種稀土元素汽車支架鋼材料及其制造工藝
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種稀土元素汽車支架鋼材料的 制造工藝。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 汽車的金屬配套零件，不僅在結(jié)構(gòu)強度與功能上有較高的要求，同時在機械加工 上同樣重要，這樣的要求不僅是滿足汽車使用上的基本條件，同時也是安全可靠延長使用 壽命的保障。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)汽車配件的鋼材為普通的中低含量合金鋼，因這些汽車金屬配 件在使用功能上一般是頻繁的運動部件，磨損率很高，更換頻繁，增加了維護成本；尋找到 一種提高硬度和耐磨性能，同時零件表面耐熱性能高的中低含量的合金鋼就顯的非常重 要。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種稀土元素汽車支架鋼材料的制造工藝。
[0008] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 稀土元素汽車支架鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳〇. 35-0. 4%、 硅 0· 4-0. 5%、錳 0· 2-0. 5%、鉻 0· 45-0. 55%、鑰 0· 65-0. 70%、鎳 0· 02-0. 03%、鑭 0· 1-0. 2%、 鈰 0· 2-0. 3%、鐠 0· 02-0. 03%、釹 0· 01-0. 02%、鈮 0· 03-0. 04%、鈦 0· 016-0. 018%、鉿 0· 045-0. 050%、鋯 0· 02-0. 04%、硫 0· 02-0. 25%、磷彡 0· 01%，余量為鐵。
[0009] 稀土元素汽車支架鋼材料的制造工藝，包括以下步驟： (1) 合金塊的制作：將鉻鐵與廢鐵按4-6 :1比例投入真空感應(yīng)爐中熔化，再加入生鐵， 作為鐵基質(zhì)來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入鑭、鈰、鐠、釹、鈮、鈦、鉿和鋯合金元素合 金化，所述的鑭、鈰合金元素加入量為其配方中各自質(zhì)量百分比的3/4,熔化過程中采用精 煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等，冷卻后制成鋼坯； (2) 鑄造：將步驟（1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態(tài)，然后向其中加入剩余量的 鑭、鈰合金元素，攪拌均勻，保溫20-30分鐘，再向其中加入其它剩余組成合金元素，充分?jǐn)?拌均勻，在1450-1570°C精煉30-40min，保溫18-25min后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔 化30-40min，鑄造成型，出鋼溫度為1250-1480°C ; (3) 鍛造及熱處理：對步驟（2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度> 950°C，終鍛溫度 彡820°C，鍛造變形量> 32%，鍛造后緩慢冷卻到室溫再退火，退火溫度550-600°C，保 溫時間3-4h ;然后進行淬火處理，淬火溫度750-820°C，回火溫度450-580°C，回火時間 45_55min〇
[0010] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明先制成合金塊再通過熔化并加入合金元素制成鑄件，以達到提高超高強度合金 鋼鍛件的韌性，減少超高強度合金鋼鍛件疲勞強度/抗拉強度比值的下降程度，本發(fā)明的 鋼材料中通過加入稀土元素，形成的合金材料具有較好的綜合力學(xué)性能，不僅具有強度和 硬度高的特點，而且韌性、可塑性好。
[0011]

【具體實施方式】
[0012] 實施例1 :稀土元素汽車支架鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為： 碳 0· 35-0. 4%、硅 0· 4-0. 5%、錳 0· 2-0. 5%、鉻 0· 45-0. 55%、鑰 0· 65-0. 70%、鎳 0· 02-0. 03%、鑭 0· 1-0. 2%、鈰 0· 2-0. 3%、鐠 0· 02-0. 03%、釹 0· 01-0. 02%、鈮 0· 03-0. 04%、鈦 0· 016-0. 018%、鉿 0· 045-0. 050%、鋯 0· 02-0. 04%、硫 0· 02-0. 25%、磷彡 0· 01%，余量為鐵。
[0013] 稀土元素汽車支架鋼材料的制造工藝，包括以下步驟： (1) 合金塊的制作：將鉻鐵與廢鐵按4-6 :1比例投入真空感應(yīng)爐中熔化，再加入生鐵， 作為鐵基質(zhì)來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入鑭、鈰、鐠、釹、鈮、鈦、鉿和鋯合金元素合 金化，所述的鑭、鈰合金元素加入量為其配方中各自質(zhì)量百分比的3/4,熔化過程中采用精 煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等，冷卻后制成鋼坯； (2) 鑄造：將步驟（1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態(tài)，然后向其中加入剩余量的 鑭、鈰合金元素，攪拌均勻，保溫20-30分鐘，再向其中加入其它剩余組成合金元素，充分?jǐn)?拌均勻，在1450-1570°C精煉30-40min，保溫18-25min后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔 化30-40min，鑄造成型，出鋼溫度為1250-1480°C ; (3) 鍛造及熱處理：對步驟（2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度> 950°C，終鍛溫度 彡820°C，鍛造變形量> 32%，鍛造后緩慢冷卻到室溫再退火，退火溫度550-600°C，保 溫時間3-4h ;然后進行淬火處理，淬火溫度750-820°C，回火溫度450-580°C，回火時間 45_55min〇
[0014] 本發(fā)明制造的的汽車支架試驗數(shù)據(jù)：抗拉強度1220MPa;屈服強度 σ 〇· 2彡1035MPa ;延伸率δ 5(%。）彡10. 5 ;斷面收縮率Ψ (%。）彡23 ;室溫沖擊韌性 a ku(42°C )彡 68J/cm2 ;低溫沖擊韌性 σ ku(-40°C )彡 39J/cm2 ;硬度 HRC38-45 ;由此合金 鋼制作的汽車支架的抗拉強度和低溫沖擊等性能遠好于高錳鋼，汽車支架的使用壽命能大 大提商。
【權(quán)利要求】
1. 一種稀土元素汽車支架鋼材料，其特征在于：其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量 百分比為：碳 〇· 35-0. 4%、硅 0· 4-0. 5%、錳 0· 2-0. 5%、鉻 0· 45-0. 55%、鑰 0· 65-0. 70%、鎳 0· 02-0. 03%、鑭 0· 1-0. 2%、鈰 0· 2-0. 3%、鐠 0· 02-0. 03%、釹 0· 01-0. 02%、鈮 0· 03-0. 04%、鈦 0· 016-0. 018%、鉿 0· 045-0. 050%、鋯 0· 02-0. 04%、硫 0· 02-0. 25%、磷彡 0· 01%，余量為鐵。
2. -種如權(quán)利要求1所述的稀土元素汽車支架鋼材料的制造工藝，其特征在于包括以 下步驟： (1) 合金塊的制作：將鉻鐵與廢鐵按4-6 :1比例投入真空感應(yīng)爐中熔化，再加入生鐵， 作為鐵基質(zhì)來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入鑭、鈰、鐠、釹、鈮、鈦、鉿和鋯合金元素合 金化，所述的鑭、鈰合金元素加入量為其配方中各自質(zhì)量百分比的3/4,熔化過程中采用精 煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等，冷卻后制成鋼坯； (2) 鑄造：將步驟（1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態(tài)，然后向其中加入剩余量的 鑭、鈰合金元素，攪拌均勻，保溫20-30分鐘，再向其中加入其它剩余組成合金元素，充分?jǐn)?拌均勻，在1450-1570°C精煉30-40min，保溫18-25min后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔 化30-40min，鑄造成型，出鋼溫度為1250-1480°C ; (3) 鍛造及熱處理：對步驟（2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度> 950°C，終鍛溫度 彡820°C，鍛造變形量> 32%，鍛造后緩慢冷卻到室溫再退火，退火溫度550-600°C，保 溫時間3-4h ;然后進行淬火處理，淬火溫度750-820°C，回火溫度450-580°C，回火時間 45_55min〇
【文檔編號】C21D8/00GK104195467SQ201410363785
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】徐澤軍 申請人:銳展(銅陵)科技有限公司