一种汽车半轴套管用无缝钢管材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种汽车半轴套管用无缝钢管材料及其制备方法，其化学成分的质量百分比为：C 0.3-0.5、Si 0.25-0.45、Mn 0.4-0.8、Cr 0.6-1.1、Ni 2.2-2.8、Cu 0.15-0.25、Pb 0.01-0.02、Ti 0.005-0.015、Ge 0.004-0.008、Ta 0.003-0.006、Sc 0.003-0.005、Dy 0.002-0.003、Tm 0.001-0.002、P≤0.04、S≤0.03，余量为Fe。本发明制得的钢管材料高抗应力腐蚀，耐疲劳性能优异，刚度和强度高，冲击韧性好，具有优良的成型性和焊接性，可以用于制造汽车半轴套管，使用寿命长。本发明生产工艺简单易操作，成本低，经济效益好，适合大规模工业化生产。

权利要求

1.一种汽车半轴套管用无缝钢管材料，其特征在于，其化学成分的质量百分比为：

C 0.3-0.5、Si 0.25-0.45、Mn 0.4-0.8、Cr 0.6-1.1、Ni 2.2-2.8、Cu 0.15-0.25、Pb

0.01-0.02、Ti 0.005-0.015、Ge 0.004-0.008、Ta 0.003-0.006、Sc 0.003-0.005、Dy

0.002-0.003、Tm 0.001-0.002、P≤0.04、S≤0.03，余量为Fe；

所述的汽车半轴套管用无缝钢管材料的制备方法，包括以下步骤： 按化学成分要求将配好的炉料加入电弧炉中熔炼，熔炼温度为1570-1610℃，待炉料熔清80%以上，调整钢水温度至1590-1630℃，加入15-20kg/t钢的造渣剂，保温30-40min，扒渣，然后调整温度至1610-1650℃，加入适量的硅铁和锰铁脱氧10-15min，取样分析并调整成分，当钢水温度达到1630-1670℃即可出钢，在出炉2-3min前往钢水中插入1-1.5kg/t钢的铝饼进行终脱氧；

钢水在钢水包内镇静3-5min后浇注，浇注温度为1580-1620℃，并连铸成圆坯，将制得的圆坯加热至1300-1340℃，利用穿孔机对钢管坯穿孔，将得到的钢管坯以150-200℃/h升温至340-380℃，保温4-6h，再以140-180℃/h升温至680-720℃，保温2-3h，然后以

100-150℃/h降温至420-450℃，保温3-5h，再以80-120℃/h降温至220-260℃，保温5-8h，然后以120-160℃/h升温至550-580℃，保温3-5h，再以100-150℃/h升温至820-850℃，保温1-2h，然后以150-200℃/h降温至380-420℃，保温4-6h，再以80-120℃/h升温至

530-560℃，保温4-5h，再以60-90℃/h升温至660-700℃，保温2-3h，，然后以140-180℃/h降温至280-320℃，保温5-8h，空冷至室温，酸洗后热轧壁厚至所需规格，开轧温度为

1215-1245℃，终轧温度为920-940℃，然后张力减径，张力减径的温度为930-960℃；

将上述制得的管材进行热处理：以100-150℃/h升温至250-280℃，保温4-8h，再以120-160℃/h升温至520-560℃，保温3-4h，再以140-180℃/h升温至840-870℃，保温1-2h，然后以150-200℃/h降温至440-480℃，保温3-6h，再以80-120℃/h升温至

650-680℃，保温3-4h，然后以100-150℃/h降温至340-380℃，保温4-6h，再以140-180℃/h升温至710-730℃，保温2-3h，然后以150-200℃/h降温至380-420℃，保温4-6h，再以80-120℃/h升温至540-580℃，保温3-5h，强风风冷至250-300℃，保温4-8h，然后放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出管材以45-55℃/h升温至90-110℃，保温2-3h，再以35-45℃/h升温至175-185℃，保温1-2h，空冷至室温后以再以95-105℃/h升温至

190-210℃，保温1-2h，再以50-60℃/h降温80-90℃，保温2-3h，至空冷至室温；

将上述热处理后的管材经矫直、探伤、喷标识、包装后序工艺，即得成品。

2.根据权利要求1所述的汽车半轴套管用无缝钢管材料的制备方法，其特征在于，所述的造渣剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：石灰石15-20、白云石5-10、高岭土10-15、钾长石5-10、菱镁石4-8、铁矿渣8-12、莫来砂3-6；b、取菱镁石、硅灰石和铝矾土混合均匀，湿法球磨12-24h，烘干，850-880℃煅烧30-40min，冷却至室温，再放入浓度为

15-20%的盐酸溶液中浸泡1-2h，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干，1220-1240℃煅烧

1-2h，水淬，湿法球磨12-24h，过100-150目筛，烘干即得。

说明书

一种汽车半轴套管用无缝钢管材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种汽车半轴套管用无缝钢管材料及其制备方法，属于冶金材料领域。

背景技术

[0002] 无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于汽车半轴套管。汽车半轴套管是用于汽车驱动桥两端的轮边支承，它在汽车运行中，不仅要承受整个车身的重量，还要承受多种复杂交变应力的作用，因此，汽车半轴套管用无缝钢管材料对抗应力腐蚀性、抗疲劳性都有极高的要求，从而保证车辆的安全性。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种抗应力腐蚀性和抗疲劳性优异的汽车半轴套管用无缝钢管材料及其制备方法，提高其使用寿命。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0005] 一种汽车半轴套管用无缝钢管材料，其化学成分的质量百分比为：C 0.3-0.5、Si 0.25-0.45、Mn 0.4-0.8、Cr 0.6-1.1、Ni 2.2-2.8、Cu 0.15-0.25、Pb 0.01-0.02、Ti0.005-0.015、Ge 0.004-0.008、Ta 0.003-0.006、Sc 0.003-0.005、Dy 0.002-0.003、Tm
0.001-0.002、P≤0.04、S≤0.03，余量为Fe。

[0006] 一种汽车半轴套管用无缝钢管材料的制备方法，包括以下步骤：

[0007] （1）按化学成分要求将配好的炉料加入电弧炉中熔炼，熔炼温度为1570-1610℃，待炉料熔清80%以上，调整钢水温度至1590-1630℃，加入15-20kg/t钢的造渣剂，保温30-40min，扒渣，然后调整温度至1610-1650℃，加入适量的硅铁和锰铁脱氧10-15min，取样分析并调整成分，当钢水温度达到1630-1670℃即可出钢，在出炉2-3min前往钢水中插入1-1.5kg/t钢的铝饼进行终脱氧；

[0008] （2）钢水在钢水包内镇静3-5min后浇注，浇注温度为1580-1620℃，并连铸成圆坯，将制得的圆坯加热至1300-1340℃，利用穿孔机对钢管坯穿孔，将得到的钢管坯以150-200℃/h升温至340-380℃，保温4-6h，再以140-180℃/h升温至680-720℃，保温2-3h，然后以100-150℃/h降温至420-450℃，保温3-5h，再以80-120℃/h降温至220-260℃，保温5-8h，然后以120-160℃/h升温至550-580℃，保温3-5h，再以100-150℃/h升温至820-850℃，保温1-2h，然后以150-200℃/h降温至380-420℃，保温4-6h，再以
80-120℃/h升温至530-560℃，保温4-5h，再以60-90℃/h升温至660-700℃，保温2-3h，，然后以140-180℃/h降温至280-320℃，保温5-8h，空冷至室温，酸洗后热轧壁厚至所需规格，开轧温度为1215-1245℃，终轧温度为920-940℃，然后张力减径，张力减径的温度为
930-960℃；

[0009] （3）将上述制得的管材进行热处理：以100-150℃/h升温至250-280℃，保温4-8h，再以120-160℃/h升温至520-560℃，保温3-4h，再以140-180℃/h升温至840-870℃，保温1-2h，然后以150-200℃/h降温至440-480℃，保温3-6h，再以80-120℃/h升温至650-680℃，保温3-4h，然后以100-150℃/h降温至340-380℃，保温4-6h，再以
140-180℃/h升温至710-730℃，保温2-3h，然后以150-200℃/h降温至380-420℃，保温
4-6h，再以80-120℃/h升温至540-580℃，保温3-5h，强风风冷至250-300℃，保温4-8h，然后放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出管材以45-55℃/h升温至90-110℃，保温
2-3h，再以35-45℃/h升温至175-185℃，保温1-2h，空冷至室温后以再以95-105℃/h升温至190-210℃，保温1-2h，再以50-60℃/h降温80-90℃，保温2-3h，至空冷至室温；

[0010] （4）将上述热处理后的管材经矫直、探伤、喷标识、包装等后序工艺，即得成品。

[0011] 所述的造渣剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：石灰石15-20、白云石5-10、高岭土10-15、钾长石5-10、菱镁石4-8、铁矿渣8-12、莫来砂3-6；b、取菱镁石、硅灰石和铝矾土混合均匀，湿法球磨12-24h，烘干，850-880℃煅烧30-40min，冷却至室温，再放入浓度为15-20%的盐酸溶液中浸泡1-2h，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干，
1220-1240℃煅烧1-2h，水淬，湿法球磨12-24h，过100-150目筛，烘干即得。

[0012] 本发明的有益效果：

[0013] 本发明制得的钢管材料高抗应力腐蚀，耐疲劳性能优异，刚度和强度高，冲击韧性好，具有优良的成型性和焊接性，可以用于制造汽车半轴套管，使用寿命长。本发明生产工艺简单易操作，成本低，经济效益好，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

[0014] （1）按化学成分满足如下质量百分比为：C 0.3-0.5、Si 0.25-0.45、Mn0.4-0.8、Cr 0.6-1.1、Ni 2.2-2.8、Cu 0.15-0.25、Pb 0.01-0.02、Ti 0.005-0.015、Ge
0.004-0.008、Ta 0.003-0.006、Sc 0.003-0.005、Dy 0.002-0.003、Tm 0.001-0.002、P≤0.04、S≤0.03，余量为Fe进行配料，将配好的炉料加入电弧炉中熔炼，熔炼温度为1590℃，待炉料熔清80%以上，调整钢水温度至1610℃，加入18kg/t钢的造渣剂，保温
35min，扒渣，然后调整温度至1630℃，加入适量的硅铁和锰铁脱氧15min，取样分析并调整成分，当钢水温度达到1650℃即可出钢，在出炉3min前往钢水中插入1kg/t钢的铝饼进行终脱氧；

[0015] （2）钢水在钢水包内镇静5min后浇注，浇注温度为1620℃，并连铸成圆坯，将制得的圆坯加热至1330℃，利用穿孔机对钢管坯穿孔，将得到的钢管坯以180℃/h升温至360℃，保温5h，再以160℃/h升温至710℃，保温2h，然后以150℃/h降温至440℃，保温5h，再以100℃/h降温至240℃，保温6h，然后以140℃/h升温至560℃，保温4h，再以
120℃/h升温至830℃，保温1h，然后以180℃/h降温至390℃，保温5h，再以100℃/h升温至550℃，保温4h，再以80℃/h升温至680℃，保温3h，，然后以160℃/h降温至320℃，保温6h，空冷至室温，酸洗后热轧壁厚至所需规格，开轧温度为1230℃，终轧温度为930℃，然后张力减径，张力减径的温度为940℃；

[0016] （3）将上述制得的管材进行热处理：以150℃/h升温至280℃，保温5h，再以