一种汽车轮辐用钢及其制备方法技术

本申请涉及汽车零部件用钢材技术领域，尤其涉及一种汽车轮辐用钢及其制备方法。所述钢的化学成分包括：C、Si、Mn、P、S、Cr、Nb、Ti、V以及Fe；其中，C的含量为0.10重量％～0.26重量％，Si的含量为0.22重量％～0.30重量％，Mn的含量为0.80重量％～1.60重量％，P的含量为≤0.015重量％，S的含量为≤0.005重量％，Cr的含量为0.45重量％～0.75重量％，Nb的含量为0.02重量％～0.03重量％，Ti的含量为0.02重量％～0.05重量％，V的含量为0.02重量％～0.15重量％。本申请内容解决了现有汽车轮辐用钢的耐疲劳性能较差的技术问题。疲劳性能较差的技术问题。疲劳性能较差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车轮辐用钢及其制备方法


[0001]本申请涉及汽车零部件用钢材
，尤其涉及一种汽车轮辐用钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]车轮是汽车上介于路面与底盘之间的重要安全件，其中主动轮承担着车身重量，同时将动力总成的扭矩，输出转化为线性运动的拉力及推力，再通过轮胎传递给路面的作用，是实现汽车的前进、后退、制动、转向等功能的重要部件。从动轮则承担着车身重量，随着车辆进行前进、后退、制动、转向等。主动轮、从动轮均承受着振动、冲击、疲劳载荷。
[0003]目前，汽车的轮辐大多采用低强度钢板进行制作，这是由于轮辐制备过程中需要进行复杂压延塑性变形处理，如果采用高强度材料，难以进行变形处理，但是由于这种轮辐强度低，导致其承载力低，而在复杂路况情况及试验载荷下，轮辐通风孔部位，由于承受苛刻的弯曲、冲击、扭转、疲劳等载荷，经常发生疲劳断裂等事故，带来极大的交通安全隐患。
[0004]因此如何提高轮辐的耐疲劳性能，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种汽车轮辐用钢及其制备方法，以解决现有汽车轮辐用钢的耐疲劳性能较差的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种汽车轮辐用钢，所述钢的化学成分包括：
[0007]C、Si、Mn、P、S、Cr、Nb、Ti、V以及Fe；其中，
[0008]C的含量为0.10重量％～0.26重量％，Si的含量为0.22重量％～0.30重量％，Mn的含量为0.80重量％～1.60重量％，P的含量为≤0.015重量％，S的含量为≤0.005重量％，Cr的含量为0.45重量％～0.75重量％，Nb的含量为0.02重量％～0.03重量％，Ti的含量为0.02重量％～0.05重量％，V的含量为0.02重量％～0.15重量％。
[0009]可选的，所述钢的化学成分中，C的含量为0.18重量％～0.20重量％，Si的含量为0.26重量％～0.30重量％，Cr的含量为0.55重量％，Ti的含量为0.035重量％～0.05重量％，V的含量为0.05重量％～0.06重量％。
[0010]可选的，所述钢还包括如下至少一种化学物质：VC、TiC、VN、NbC、NbN、TiN，所述化学物质的直径尺寸为2nm～10nm。
[0011]可选的，所述钢的金相组织包括：铁素体和贝氏体；其中，
[0012]铁素体的体积分数为20％～40％，贝氏体的体积分数为60％～80％。
[0013]第二方面，本申请提供了一种汽车轮辐用钢的制备方法，用于制备第一方面任一项实施例所述的钢，所述方法包括：
[0014]对具有所述化学成分的钢基体进行机械加工处理，后制备通风孔；
[0015]对所述通风孔进行表层组织强化处理；其中，所述强化处理包括：
[0016]在设定开始温度和设定终点温度的条件下，对所述通风孔进行温热加工处理以及
物理冲击处理，得到汽车轮辐用钢。
[0017]可选的，所述设定开始温度为350℃～450℃。
[0018]可选的，所述设定终点温度为50℃～100℃。
[0019]可选的，所述在设定开始温度和设定终点温度的条件下，对所述通风孔进行温热加工处理以及物理冲击处理，得到汽车轮辐用钢，包括：
[0020]在设定开始温度和设定终点温度的条件下，对所述通风孔进行温热加工处理以及物理冲击处理，并控制所述物理冲击处理中的工艺参数，得到汽车轮辐用钢；其中，
[0021]所述物理冲击处理中的工艺参数包括：冲击压强和冲击频率。
[0022]可选的，所述冲击压强为≥1500MPa。
[0023]可选的，所述冲击频率为≥10Hz。
[0024]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0025]本申请实施例提供的该汽车轮辐用钢，通过限定加入的C、Si、Mn以提高钢材的抗拉强度及屈服强度，再添加Ti元素细化奥氏体晶粒及第一次纳米颗粒析出强化，添加Cr进行固溶强化，提高淬透性以获得贝氏体组织，再添加Nb元素进行再结晶细晶强化及第二次纳米颗粒析出强化，添加V进行固溶强化及第三次纳米颗粒析出强化。通风孔表面以下0.5～2mm的纳米晶粒，晶粒间存在大量的位错、形变、残余压应力，阻碍疲劳裂纹萌生及扩展。轮辐通风孔疲劳耐久性较普通轮辐得到大幅度的提高。从而解决现有汽车轮辐用钢的耐疲劳性能较差的技术问题。此外，该汽车轮辐用钢既可以满足制备车轮轮辐复杂变形的要求，还使车轮轮辐具有良好的强度，提高汽车的行驶安全性能。
附图说明
[0026]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的一种汽车轮辐用钢的制备方法的流程示意图；
[0029]图2为本申请实施例提供的一种汽车轮辐用钢的金相组织图；
[0030]图3为本申请实施例提供的一种汽车轮辐用钢的金相组织图的放大图。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应若理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应若认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应若认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，
以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每若在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
[0033]在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车轮辐用钢，其特征在于，所述钢的化学成分包括：C、Si、Mn、P、S、Cr、Nb、Ti、V以及Fe；其中，C的含量为0.10重量％～0.26重量％，Si的含量为0.22重量％～0.30重量％，Mn的含量为0.80重量％～1.60重量％，P的含量为≤0.015重量％，S的含量为≤0.005重量％，Cr的含量为0.45重量％～0.75重量％，Nb的含量为0.02重量％～0.03重量％，Ti的含量为0.02重量％～0.05重量％，V的含量为0.02重量％～0.15重量％。2.根据权利要求1所述的钢，其特征在于，所述钢的化学成分中，C的含量为0.18重量％～0.20重量％，Si的含量为0.26重量％～0.30重量％，Cr的含量为0.55重量％，Ti的含量为0.035重量％～0.05重量％，V的含量为0.05重量％～0.06重量％。3.根据权利要求1或2所述的钢，其特征在于，所述钢还包括如下至少一种化学物质：VC、TiC、VN、NbC、NbN、TiN，所述化学物质的直径尺寸为2nm～10nm。4.根据权利要求1所述的钢，其特征在于，所述钢的金相组织包括：铁素体和贝氏体；其中，铁素体的体积分数为20％～40％，贝氏体的体...

【专利技术属性】
技术研发人员：董现春，张大伟，刘新垚，李学涛，肖宝亮，徐永先，魏延根，张侠洲，王月，熊俊珍，牟淑坤，赵英建，刘宏，郭占山，刘少鹏，齐建，张飞虎，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：