【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，涉及一种含硫非调质钢及其制造方法。
技术介绍
1、非调质钢起源于第二次能源危机，随后在欧洲乃至全球得到了快速发展。在应用上，德国汽车行业中曲轴、连杆、前轴、半轴等锻件的70％以上采用非调质钢制造。日本汽车行业中，三菱汽车转向系统和传动系统所用的热锻调质件已基本全部非调质化；丰田、住友等公司有90％的曲轴和75％的连杆是用非调质钢制造的。
2、随着汽车行业的快速发展，对汽车的安全性、稳定性以及能耗等指标要求越来越高。相应地，对汽车零部件提出了更高的要求，包括高强韧性、性能稳定、低成本、易生产加工等。
3、非调质钢通常采用v、nb等微合金元素的析出强化来提高材料的强度。但是，v、nb等原料的价格逐年上涨，对非调质钢的生产成本影响较大。虽然非调质钢与调质钢相比，省去了调质工艺，具有低碳环保等优点，但是其添加了微合金强化合金元素，在生产成本上不具有优势。因此，为了进一步利用非调质钢减碳的特点并提高其经济性，需要开发成本低、同时满足强韧性和易切削加工要求的非调质钢。
4、公开号为cn101275199a、名称为“高性能低成本非调质钢”的中国专利申请公开了一种非调质钢，其化学成分按重量百分比为：c：0.30-0.55％、si：0.2-0.8％、mn：0.8-1.7％、p：0.0001-0.02％、s：0.0001-0.15％、n/al：0.2-1.8，其中al：0.0001-0.05％，ti：0.0001-0.15％，其余为fe。
5、公开号为cn102071368a、名称
6、以上专利申请虽然减少了微合金元素v和nb的添加，但均在钢中添加了ti元素，容易形成液析tin，不利于非调质钢的疲劳性能。
7、公开号为cn110894584a、名称为“一种非调质钢及其制造方法”的中国专利申请公开了一种非调质钢，其成分重量百分比为：c：0.37-0.39％、si：0.56-0.62％、mn：1.45-1.50％、p≤0.020％、s：0.030-0.045％、cr：0.15-0.20％、ni≤0.15％、cu≤0.20％、al≤0.010％、mo≤0.05％、n：0.013-0.017％、v：0.010-0.020％、ti：0.010-0.020％、nb：0.010-0.020％，余量为fe；碳当量ceq＝c+1/6mn+(cr+mo+v)/5+(ni+cu)/15，ceq＝0.65-0.69。该非调质钢复合添加了nb、v和ti元素，添加量均在0.01％以上，在成本上不经济。
技术实现思路
1、鉴于上述情况，本专利技术人通过优化合金成分获得了一种低成本的非调质钢，其具有良好的强韧性和切削加工性能。
2、在第一方面，本公开提供一种非调质钢，所述非调质钢除包含90％以上的fe和不可避免的杂质之外，还包含以质量百分比计的如下化学元素：c：0.35-0.55％；si：0.45-0.70％；mn：1.32-1.57％；p：0.005-0.025％；s：0.032-0.065％；cr：0.12-0.25％；ni：0.005-0.10％；cu：0.005-0.10％；mo：0.005-0.06％；v：0.001-0.03％；nb：0.001-0.01％；n：0.012-0.018％；al：0.005-0.025％；ca：0.0008-0.0025％；其中，ca和s的含量满足ca/s＝2-5％；并且，由下式(1)表示的f值为0.78-0.88，f＝[c]+([si]+[mn])/6+([cr]+[mo]+[v])/5+([ni]+[cu])/10(1)，式中各化学元素符号代表相应化学元素质量百分比含量的百分号之前的数值。
3、在第二方面，本公开提供一种非调质钢，其包含以质量百分比计的如下化学元素：c：0.35-0.55％；si：0.45-0.70％；mn：1.32-1.57％；p：0.005-0.025％；s：0.032-0.065％；cr：0.12-0.25％；ni：0.005-0.10％；cu：0.005-0.10％；mo：0.005-0.06％；v：0.001-0.03％；nb：0.001-0.01％；n：0.012-0.018％；al：0.005-0.025％；ca：0.0008-0.0025％，余量为fe和其他不可避免的杂质；其中，ca和s的含量满足ca/s＝2-5％；并且，由下式(1)表示的f值为0.78-0.88，f＝[c]+([si]+[mn])/6+([cr]+[mo]+[v])/5+([ni]+[cu])/10 (1)，式中各化学元素符号代表相应化学元素质量百分比含量的百分号之前的数值。
4、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中，ca和s的含量满足ca/s＝2-4％。通过控制ca和s的含量满足上述比例，可以进一步改善非调质钢的生产效率和切削加工性能。
5、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中，f值为0.78-0.81。通过控制f值在该范围内，可以进一步改善非调质钢的强韧性。
6、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中，ni的含量为0.01-0.06％。
7、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中，cu的含量为0.01-0.05％。
8、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中，mo的含量为0.005-0.035％。
9、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中，v的含量为0.001-0.02％。
10、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中，nb的含量为0.001-0.005％。
11、在一个优选的实施方案中，ni、cu、mo、v和nb元素中的一种以上(优选所有元素)由废钢提供。
12、在一个实施方案中，本公开的非调质钢中的ni、cu、mo、v和/或nb元素含量的90％以上(例如92％以上、94％以上、96％以上、98％以上，优选100％)由废钢提供。
13、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢中的ni、cu、mo、v和nb元素均由废钢提供。
14、在一个优选的实施方案中，本公开的非调质钢不添加ti或mg元素。
15、在一个实施方案中，非调质钢的金相组织为铁素体+珠光体。
16、在一个优选的实施方案中，非调质钢中的铁素体的面积百分比含量为16-22％。
17、在一个优选的实施方案中，非调质钢的珠光体片层间距为190-230nm。
18、在一个实施方案中，本公开的非调质钢包含mns夹杂物。
19、在一个优选的实施方案中，(单本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非调质钢，其特征在于，所述非调质钢除包含90％以上的Fe和不可避免的杂质之外，还包含以质量百分比计的如下化学元素：
2.一种非调质钢，其特征在于，所述非调质钢包含以质量百分比计的如下化学元素：
3.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，Ca和S的含量满足Ca/S＝2-4％。
4.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，F值为0.78-0.81。
5.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，Ni的含量为0.01-0.06％；Cu的含量为0.01-0.05％；Mo的含量为0.005-0.035％；V的含量为0.001-0.02％；和/或Nb的含量为0.001-0.005％。
6.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢不添加Ti或Mg元素。
7.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢的金相组织为铁素体+珠光体；优选地，铁素体的面积百分比含量为16-22％。
8.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢的珠光体片层间距为
9.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢包含MnS夹杂物；优选地，MnS夹杂物的尺寸≤150μm，MnS夹杂物的密度为80-100个/mm2。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢具有如下性能中的一种以上：抗拉强度Rm≥770MPa，规定非比例延伸强度Rp0.2≥480MPa，断后伸长率A≥15％，断面收缩率Z≥40％，冲击功AKU2≥45J。
11.权利要求1至10中任一项所述的非调质钢的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：对钢水依次进行冶炼、精炼、真空脱气和连铸，制得连铸坯；对连铸坯进行热轧，获得非调质钢。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，钢水由62-68wt％的废钢和32-38wt％的铁水组成。
13.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在精炼之后，在真空脱气处理之前，喂铝线至目标含量，喂硫线至硫含量的上限，和/或破空后喂钙丝40-60m/100吨钢水。
14.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包括在热轧后进行冷却；优选地，在热轧后，将非调质钢空冷至330-380℃，然后进缓冷坑缓冷。
...【技术特征摘要】
1.一种非调质钢，其特征在于，所述非调质钢除包含90％以上的fe和不可避免的杂质之外，还包含以质量百分比计的如下化学元素：
2.一种非调质钢，其特征在于，所述非调质钢包含以质量百分比计的如下化学元素：
3.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，ca和s的含量满足ca/s＝2-4％。
4.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，f值为0.78-0.81。
5.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，ni的含量为0.01-0.06％；cu的含量为0.01-0.05％；mo的含量为0.005-0.035％；v的含量为0.001-0.02％；和/或nb的含量为0.001-0.005％。
6.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢不添加ti或mg元素。
7.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢的金相组织为铁素体+珠光体；优选地，铁素体的面积百分比含量为16-22％。
8.根据权利要求1或2所述的非调质钢，其特征在于，所述非调质钢的珠光体片层间距为190-230nm。
9.根据权利要求1或2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：余大江，赵四新，黄宗泽，马强，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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