中碳鋼非調(diào)質(zhì)線材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種非調(diào)質(zhì)線材，更為具體地，設(shè)及一種室溫加工性和低溫沖擊初性 優(yōu)異的中碳鋼非調(diào)質(zhì)線材及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 一般情況下，中碳鋼線材多用于冷加工，此時(shí)，為了提高中碳鋼線材的加工特性， 實(shí)施低溫退火熱處理或者球化熱處理等熱處理，在經(jīng)過鍛造等加工后，實(shí)施用于賦予物理 性質(zhì)的澤火和回火（quenching and tempering)熱處理。
[0003] 然而，對(duì)數(shù)字精度要求高的配件或者要求降低熱處理費(fèi)用的情況下，主要使用省 略上述熱處理的非調(diào)質(zhì)鋼。
[0004] 所述非調(diào)質(zhì)鋼，在制造線材后不經(jīng)過低溫退火熱處理和球化熱處理，而是可W直 接通過拉伸和直接冷鍛來制造產(chǎn)品。如上所述，為了在不經(jīng)過熱處理的情況下制造產(chǎn)品，所 述非調(diào)質(zhì)線材需具備高初性，目前已知的是，線材的細(xì)微組織尤其是鐵素體分?jǐn)?shù)對(duì)初性產(chǎn) 生影響。 陽0化]另外，目前已知的提高非調(diào)質(zhì)線材的初性的方法有，通過添加能夠固定Ti、佩、V 等鐵素體晶界的碳化物和氮化物形成元素，并通過控制社制來阻止奧氏體晶粒的微細(xì)化和 粗大化，在奧氏體晶界形成鐵素體，通過鐵素體微細(xì)化來提高初性。
[0006] 然而，上述方法需控制好由Ti、Nb、V等形成的析出物，而且由于使用塊鐵化loom) 等，需將加熱爐溫度提高至1200°C W上，因此存在企業(yè)的使用受限制的缺點(diǎn)。
[0007] 并且，作為經(jīng)濟(jì)性好的高初性非調(diào)質(zhì)鋼的制造方法有，在0. 2重量％中碳鋼范圍 內(nèi)利用包興格效應(yīng)度auschinger effect)來形成鐵素體+珠光體層狀組織的方法。
[0008] 上述的層狀組織具有可使鋼的沖擊初性最大化W及利用普通碳鋼的優(yōu)點(diǎn)，但是， 因?qū)訝罱M織而材料本身具有方向性，因此具有使用受限制的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] (一）要解決的技術(shù)問題
[0010] 本發(fā)明的一個(gè)方面，其目的在于提供一種通過控制組成成分和制造條件來提高非 調(diào)質(zhì)線材的室溫加工性和低溫初性的中碳鋼非調(diào)質(zhì)線材及其制造方法。 柳川（二）技術(shù)方案
[0012] 本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種室溫加工性和低溫沖擊初性優(yōu)異的中碳鋼非調(diào)質(zhì)線 材，所述線材，W重量％計(jì)，包括：碳似：0.25~0.35%、娃（Si) :0.001~0.4%、儘（Μη): 1. 0 ~1. 8%、侶（Α1) :0. 01 ~0. 05%、妮（佩）：0. 005 ~0. 02%、憐（Ρ) :0. 005 ~0. 015%、 硫做：0.01 % W下、氮㈱：0.01 % W下、饑（V) :0.02 ~0.15%及鐵燈U :0.005 ~0.02% 中的一種W上元素，其余為由化及不可避免的雜質(zhì)組成；細(xì)微組織為鐵素體和珠光體復(fù)合 組織，由鐵素體-珠光體-鐵素體層狀組織組成。
[0013] 本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種室溫加工性和低溫沖擊初性優(yōu)異的中碳鋼非調(diào)質(zhì) 線材的制造方法，其包括W下步驟：準(zhǔn)備滿足所述組成成分的鋼；將所述鋼在低于1050°C 的溫度下加熱處理150分鐘W下；將所述被加熱的鋼在800~830°C的溫度范圍內(nèi)實(shí)施熱 精社；W及，在所述熱精社后，W 0. 5~1. (TC /s的冷卻速度進(jìn)行冷卻。
[0014] (S)有益效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，在沒有添加昂貴的元素的情況下，能夠提供一種室溫加工性和低溫 沖擊初性優(yōu)異的中碳鋼非調(diào)質(zhì)線材。
【具體實(shí)施方式】
[0016] [實(shí)施發(fā)明的最優(yōu)選方式]
[0017] 本發(fā)明人對(duì)既滿足用于汽車用配件的非調(diào)質(zhì)線材所要具備的可靠性、品質(zhì)等，又 能降低制造成本的方案進(jìn)行了深入研究，結(jié)果確認(rèn)了可通過控制組成成分和制造條件來優(yōu) 化細(xì)微組織，確保適當(dāng)?shù)臎_擊初性，從而能夠提供一種室溫W及低溫沖擊初性優(yōu)異的非調(diào) 質(zhì)線材，并最終完成了本發(fā)明。
[0018] 下面，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019] 本發(fā)明的一個(gè)方面的室溫加工性和低溫沖擊初性優(yōu)異的中碳鋼非調(diào)質(zhì)線材，W重 量％計(jì)，優(yōu)選包括：碳似：0.25 ~0.35%、娃（SU :0.001 ~0.4%、儘（Μη) :1.0 ~1.8%、 侶（Α1) :0. 01 ~0. 05 %、妮（佩）：0. 005 ~0. 02 %、憐（Ρ) :0. 005 ~0. 015 %、硫做： 0.01 % W下、氮（腳：0.01 % W下、饑（V) :0.02 ~0. 15%及鐵燈U :0.005 ~0.02% 中的一 種W上元素。
[0020] 下面，對(duì)本發(fā)明的中碳鋼非調(diào)質(zhì)線材中如上所述地控制組成成分的理由進(jìn)行詳細(xì) 說明。在此，只要沒有另外進(jìn)行說明，成分元素的含量均表示重量％。
[0021] C :0.25 ~0.35%
[0022] 在本發(fā)明中，當(dāng)碳似的含量低于0. 25%時(shí)，鐵素體轉(zhuǎn)變會(huì)過度，存在無法確保所 要達(dá)到的強(qiáng)度的問題，與此相反，當(dāng)C的含量超過0. 35 %時(shí)，鐵素體轉(zhuǎn)變不充分，而主要轉(zhuǎn) 變?yōu)橹楣怏w，因此難W確保所要達(dá)到的沖擊初性。
[0023] 因此，優(yōu)選地，在本發(fā)明中將C的含量控制在0. 25~0. 35%。
[0024] Si :0. 001 ~0. 4%
[00巧]娃（Si)是典型的置換型元素，對(duì)鋼的加工硬化量產(chǎn)生很大影響。尤其，在不經(jīng)過 軟化熱處理工序，而是在拉伸后直接進(jìn)行冷鐵的非調(diào)質(zhì)鋼中，所述Si的含量增加會(huì)導(dǎo)致加 工硬化增加，引發(fā)模具壽命的惡化。因此，優(yōu)選地，將所述Si的含量控制在低含量，如果所 述Si的含量超過0. 4%，則鋼的硬化量增加而導(dǎo)致柔軟性下降，最終導(dǎo)致沖擊初性下降。 [00%] 因此，優(yōu)選地，在本發(fā)明中將Si的含量控制在0. 4% W下，只是考慮到鋼的制造工 序，可包括0.001%?上的Si。
[0027] Μη :1.0 ~1.8%
[00測(cè)儘（Μη)是在基體組織內(nèi)形成置換型固溶體，并降低A1溫度來使珠光體層之間的 間隙微細(xì)化的元素。
[0029] 為了得到上述效果，優(yōu)選包括1. 0 % W上的Μη，然而，當(dāng)Μη的含量超過1. 8 %時(shí)，存 在發(fā)生基于儘偏析的組織不均勻的可能性增大的問題。尤其，進(jìn)行冷卻時(shí)根據(jù)冷卻速度的 偏差形成部分的貝氏體組織的可能性很高，因此，在之后進(jìn)行鋼加工時(shí)有可能發(fā)生內(nèi)部龜 裂。目P，儘偏析因相比其他元素?cái)U(kuò)散系數(shù)相對(duì)低，因此助長偏析區(qū)，并由此而提高的澤透性 會(huì)成為形成中屯、部位馬氏體組織（core martensite)的主要原因。
[0030] 另外，當(dāng)所述Μη的含量低于1. 0 %時(shí)，雖然儘偏析對(duì)于偏析區(qū)的影響相對(duì)小，但 是，由于珠光體層之間的間隙變粗大而可能對(duì)非調(diào)質(zhì)線材的沖擊初性產(chǎn)生不利影響。 陽03U 因此，優(yōu)選地，在本發(fā)明中將Μη含量控制在1.0~1.8%。
[0032] Α1 :0. 01 ~0. 05%
[0033] 侶（Α1)不僅起到脫氧劑的作用，而且與鋼中的氧結(jié)合而形成Α?2〇3氧化物，形成所 述氧化物之后剩余的Α1與Ν結(jié)合而形成Α1Ν氮化物。
[0034] 所述Α1Ν氮化物具有抑制奧氏體晶粒的生長的效果，為了得到所述效果優(yōu)選包括 0. 01% W上的Α1。只是，當(dāng)Α1的含量超過0. 05%時(shí)，會(huì)形成粗大的Α1Ν氮化物，反而會(huì)妨 礙鋼的物理性質(zhì)，因此不優(yōu)選。
[0035] 因此，優(yōu)選地，在本發(fā)明中將Α1的含量控制在0.01~0.05%。
[0036] 佩：0. 005 ~0. 02%
[0037] 在本發(fā)明中，妮（Nb)具有限制奧氏體晶粒尺寸的效果，所述Nb是根據(jù)碳含量的 不同其溶解度受較大的影響的元素，因此需要適當(dāng)控制其含量。當(dāng)所述Nb的含量低于 0. 005%時(shí)，不能充分地形成Nb析出物，因此難W控制奧氏體晶粒尺寸，相反，當(dāng)所述Nb的 含量超過