疲勞試樣（標(biāo)距段直徑 5. 97mm，長度30mm)和附帶的拉伸樣（10 = 5d0, d0 = 5mm)的還料，并精加工成成品。試驗(yàn) 料的金相組織主要為鐵素體+片層狀珠光體。
[0043] 表3為非調(diào)質(zhì)鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)結(jié)果。由表3可見，本實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼的 疲勞極限比接近0.50,即具有與調(diào)質(zhì)鋼相當(dāng)?shù)钠谛阅?。在掃描電子顯微鏡（SEM)下觀察 所有疲勞試樣斷口，其疲勞裂紋均在試樣的表面基體處萌生，呈放射狀在基體中擴(kuò)展。
[0044] 表3非調(diào)質(zhì)鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)結(jié)果
[0045]
[0046] 發(fā)明人使用本實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼制造的非調(diào)質(zhì)鋼半軸進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)。半軸樣品 8件，樣品編號(hào)為1#_8#。樣品相關(guān)參數(shù)見表4。
[0047] 表4非調(diào)質(zhì)鋼半軸總成相關(guān)參數(shù)
[0048]
[0049] 圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼半軸樣品照片，如圖2所示，試驗(yàn)按《客車 橋半軸對(duì)標(biāo)樣品臺(tái)架試驗(yàn)》試驗(yàn)大綱進(jìn)行，同時(shí)對(duì)42CrM〇H調(diào)質(zhì)鋼制半軸進(jìn)行了同樣的臺(tái)架 試驗(yàn)。
[0050] 表5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼制半軸質(zhì)量測量結(jié)果。表6是本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼制半軸靜扭轉(zhuǎn)剛度和靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。
[0051] 表5非調(diào)質(zhì)鋼制半軸質(zhì)量測量結(jié)果
[0052]
[0053] 表6非調(diào)質(zhì)鋼制半軸靜扭轉(zhuǎn)剛度和靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
[0054]
[0055] 圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼制半軸樣品1#的損壞照片。從非調(diào)質(zhì)鋼 制半軸靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果看，三件樣品的后備系數(shù)都超過2. 5,相對(duì)于同類產(chǎn)品，其后備 系數(shù)相對(duì)偏高。同時(shí)從表7所示的非調(diào)質(zhì)鋼制半軸樣品的扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)結(jié)果看，其B50 壽命值為80. 8萬次，BlO壽命值為39. 5萬次。與同類產(chǎn)品比較，該半軸的扭轉(zhuǎn)疲勞壽命較 高。而42CrM〇H調(diào)質(zhì)鋼制半軸的扭轉(zhuǎn)疲勞壽命僅剛好滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求（B10多20萬次， B50彡30萬次）。即本發(fā)明的非調(diào)質(zhì)鋼制半軸的疲勞壽命提高了 100%以上。從試后失效 分析結(jié)果來看，非調(diào)質(zhì)鋼制半軸的金相組織、硬度及桿部的有效硬化層深度均符合產(chǎn)品技 術(shù)條件要求。
[0056] 表7非調(diào)質(zhì)鋼制半軸樣品的扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)結(jié)果
[0057]
[0058] 優(yōu)選的，非調(diào)質(zhì)鋼的金相組織為鐵素體加珠光體組織。這樣可以有效的使工程機(jī) 械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求。
[0059] 優(yōu)選的，非調(diào)質(zhì)鋼的抗拉強(qiáng)度為800_950MPa。這樣可以有效的使工程機(jī)械及卡車 傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求。
[0060] 進(jìn)一步優(yōu)選的，非調(diào)質(zhì)鋼的0. 2%規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度為500MPa以上。這樣可以 有效的使工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求。
[0061] 根據(jù)上述產(chǎn)品樣品參數(shù)表格選取合適的非調(diào)質(zhì)鋼的組分配比，可以使工程機(jī)械及 卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼達(dá)到上述產(chǎn)品技術(shù)要求。
[0062] 本實(shí)施例的工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼性能上已經(jīng)超過了 Cr調(diào)質(zhì)鋼。 并且本實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼不僅強(qiáng)度達(dá)到了調(diào)質(zhì)鋼的水平，而且其疲勞強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過調(diào)質(zhì) 鋼，可以有效的提高工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的安全性和可靠性，可以創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)效 益。
[0063] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種制造工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼的方法 可以包括：主化學(xué)成分添加釩、鈮、鈦后，采用開鍛溫度1090-1180°C進(jìn)行鍛造，終鍛溫度 930-1050 °C進(jìn)行冷卻。
[0064] 具體的，鋼錠加熱至IKKTC和1180°C，然后保溫1小時(shí)。終鍛溫度（FT)分別控制 在950°C和1050°C，并以風(fēng)冷（F. C.)、空冷（A. C.)和坑冷（B. C.)方式冷卻至室溫。
[0065] 表8是本實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼的實(shí)驗(yàn)料的主要化學(xué)成分，發(fā)明人選擇了兩種配比不 同的試驗(yàn)料Ml和M2,其中單位為重量百分比。
[0066] 表8非調(diào)質(zhì)鋼的實(shí)驗(yàn)料的主要化學(xué)成分
[0067]
[0068] 表9是在不同鍛造條件下鍛造的本實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼試驗(yàn)料的拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0069] 表9是在不同鍛造條件下鍛造的非調(diào)質(zhì)鋼試驗(yàn)料的拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0070]
[0071]
[0072] 表10是在不同鍛造條件下鍛造的本實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼試驗(yàn)料的沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 其中單位是J。
[0073] 表10是在不同鍛造條件下鍛造的非調(diào)質(zhì)鋼試驗(yàn)料的沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0074]
[0076] 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過對(duì)兩種加熱工藝，三種冷卻方式進(jìn)行成分及工藝優(yōu)選試 驗(yàn)，得出非調(diào)質(zhì)鋼主化學(xué)成分添加釩、鈮、鈦后，鍛造溫度采用開鍛溫度1100°c，終鍛溫度 950°C冷卻方式時(shí)，非調(diào)質(zhì)鋼的綜合力學(xué)性能最好，且綜合性能指標(biāo)全部達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)要 求。
[0077] 因此，本實(shí)施例的制造工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼的優(yōu)選開鍛溫度可以 為 lKKTCo
[0078] 本實(shí)施例的制造工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼的優(yōu)選的終鍛溫度可以為 950。。。
[0079] 表11是表1所示的實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼在制造過程中采用不同冷速條件下相變組 織的維氏硬度，圖4A至圖41為本發(fā)明工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼在不同的的冷 速條件下的奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織金相圖。如表11和圖4A至圖41所示，本實(shí)施例制造 的非調(diào)質(zhì)鋼在不同冷速條件下維氏硬度是不同的，根據(jù)此表可以選擇制造時(shí)的最佳冷速條 件，以使產(chǎn)品獲得較佳的維氏硬度值，從而獲得合格的非調(diào)質(zhì)鋼產(chǎn)品。
[0080] 表11非調(diào)質(zhì)鋼在不同冷速條件下相變組織的維氏硬度
[0081]
[0083] 本實(shí)施例的制造工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼的方法制造的非調(diào)質(zhì)鋼性 能上已經(jīng)超過了 Cr調(diào)質(zhì)鋼。并且本實(shí)施例的非調(diào)質(zhì)鋼不僅強(qiáng)度達(dá)到了調(diào)質(zhì)鋼的水平，而 且其疲勞強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過調(diào)質(zhì)鋼，可以有效的提高工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的安全性和可靠 性，可以創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0084] 本發(fā)明的工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)用非調(diào)質(zhì)鋼及制造方法可以獲得性能上超過 Cr調(diào)質(zhì)鋼的非調(diào)質(zhì)鋼。并且本發(fā)明的非調(diào)質(zhì)鋼不僅強(qiáng)度達(dá)到了調(diào)質(zhì)鋼的水平，而且其疲勞 強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過調(diào)質(zhì)鋼，可以有效的提高工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的安全性和可靠性，可以 創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0085] 最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，所述非調(diào)質(zhì)鋼的碳含量在 0.38-0.44% (重量），硅含量在0.2-0. 4% (重量），錳含量在L4-1. 6% (重量），硫含量 在0.045-0. 075% (重量），鉻含量在0.2-0. 6%，釩含量在0.01-0. 08% (重量），鈮含量在 0.01-0.03% (重量），鈦含量在 0.01-0. 03% (重量）， 所述非調(diào)質(zhì)鋼的鉬含量大于0.2% (重量），磷含量大于0.03% (重量），銅含量大于 0? 3 % (重量），鎳含量大于0? 2 % (重量）。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，所述非 調(diào)質(zhì)鋼的金相組織為鐵素體加珠光體組織。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，所述非 調(diào)質(zhì)鋼的抗拉強(qiáng)度為800-950MPa。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，所述非 調(diào)質(zhì)鋼的〇. 2%規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度為500MPa以上。5. -種制造權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì) 鋼的方法，其特征在于，包括：主化學(xué)成分添加釩、鈮、鈦后，采用開鍛溫度1090-1180°C進(jìn) 行鍛造，終鍛溫度930-1050°C進(jìn)行冷卻。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼的方法，其特征在 于，所述開鍛溫度為ll〇〇°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼的方法，其特征在 于，所述終鍛溫度為950°C。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)用非調(diào)質(zhì)鋼及制造方法,非調(diào)質(zhì)鋼的碳含量在0.38-0.44％(重量)，硅含量在0.2-0.4％(重量)，錳含量在1.4-1.6％(重量)，硫含量在0.045-0.075％(重量)，鉻含量在0.2-0.6％，釩含量在0.01-0.08％(重量)，鈮含量在0.01-0.03％(重量)，鈦含量在0.01-0.03％(重量)，非調(diào)質(zhì)鋼的鉬含量大于0.2％(重量)，磷含量大于0.03％(重量)，銅含量大于0.3％(重量)，鎳含量大于0.2％(重量)。本發(fā)明的工程機(jī)械及卡車傳動(dòng)系統(tǒng)用非調(diào)質(zhì)鋼及制造方法的非調(diào)質(zhì)鋼不僅強(qiáng)度達(dá)到了調(diào)質(zhì)鋼的水平，而且其疲勞強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過調(diào)質(zhì)鋼。
【IPC分類】C22C38/60, C22C33/04
【公開號(hào)】CN104928600
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510274286
【發(fā)明人】張成連, 李瑛 , 王雪威, 李愷軍, 王秀蘭, 翟書研, 李明
【申請(qǐng)人】東北特鋼集團(tuán)北滿特殊鋼有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日