新聞資訊
節能微合金非調質鋼棒材49MnVS3脹斷連桿用高碳鋼C70S6
源于1970年代初石油危機的微合金非調質鋼在30年多年來發展迅速,其研究、生產和應用工作不斷加強。其強韌性不斷增加,從開始的替代熱處理碳結鋼,到后來的替代熱處理合結鋼;鋼中的夾雜元素[S]提高切削性能、[O]提高韌性、[N]促進析出強化等有利化運用工作;控制鋼中的主要化學合金元素成分范圍不斷減?。换诳劐懣乩涞腻懠M織控制技術發展迅速;熱軋鋼材的表面質量不斷提高;在汽車鍛件上的應用范圍不斷擴大,幾乎可以擴大應用到所有的鍛鋼件。
德國Thyssen公司開發了省略熱處理工序的世界上第一個非調質鋼49MnVS3,用于制造熱鍛汽車曲軸。1970年代末起,工業化國家先后開展了非調質鋼的研究和開發。日本各鋼廠研究和開發了一系列非調質鋼,并應用于生產汽車曲軸、連桿、轉向節、轉向節臂、輪轂、機床軸類、螺栓等,如日本已有75%以上的連桿和60%以上的曲軸用非調質鋼制造;德國汽車曲軸、連桿、前軸、半軸等鍛件70%以上采用非調質鋼制造。法國、意大利、英國均分別研發了具有特色的微合金非調質鋼系列。
我國汽車和機器制造的發展,對非調質鋼棒材的高品質需求不斷增長,熱加工性能、強度、韌性、抗疲勞性能和切削性能不斷提高,要求成本不斷降低。“七五”期間開始的非調質鋼攻關研究奠定了我國非調質鋼的技術基礎,建立了我國非調質鋼標準。通過“九五”和“十五”攻關,我國在非調質鋼的研發方面取得了進展,非調質鋼的冶金質量和性能水平得到提高,可以生產工業化國家品牌轎車用非調質鋼棒材。由于汽車安全性和輕量化要求的提高,對非調質鋼的品質要求不斷增長,如脹斷連桿用C70S6非調質鋼、性能要求更高的前軸和半軸用非調質鋼、高性能大功率發動機曲軸用非調質鋼等要求更高的加工性能和使用性能。
非調質鋼利用控制軋(鍛)控冷來獲得所需強韌性,化學成分波動和組織均勻性對性能影響大。高品質非調質鋼生產采用爐外精煉控制成分、微量元素精確控制、夾雜元素有利化、控鍛控冷、高表面質量等技術,保證鋼材的冶金質量和性能穩定。非調質鋼零件一般需要經過機加工工序,故需要良好的切削性能以保障高生產效率和高表面質量。非調質鋼中的硫化物控制技術非常關鍵,除了影響切削性能之外,利用好可以提高熱鍛件的力學性能。我們現在化學成分的窄范圍、硫化物、組織精細控制等方面還要開展工作。由于微合金元素的價格居高不下,所以我們還需要考慮少添加或不添加微合金元素的新型非調質鋼。
一般非調質鋼的抗拉強度在700—900MPa(0.2-0.5%C)范圍內,與調質鋼相當,高于熱軋態碳結鋼,如果我們在中碳鋼的擴散相變中運用組織細化的思路(在新一代鋼鐵材料研發中成功實踐的技術),是否可以提高碳結鋼的強度達到微合金非調質鋼的強度呢.就我們已有的研究工作,可以認為有可能做到這一點的,這樣就可以碳素非調質鋼替代微合金非調質鋼,節約合金元素,進一步降低鋼材成本。
研發高品質非調質鋼所需的窄成分精確控制、硫化物等第二相細化及均勻分布技術、鑄坯成分偏析控制技術、控軋(鍛)控冷技術、鍛軋過程中組織、性能演變及其預報技術及非調質鋼應用技術等關鍵技術?;瘜W成分偏差控制使[C]絕對值差從?0.08%提高到?0.04%,[Mn]絕對值差從?0.25%提高到?0.15%,[V]絕對值差從?0.03%提高到?0.02%,[S]絕對值差從?0.025%提高到?0.015%。
開發出具有良好綜合性能的非調質鋼及其成套工業生產和應用技術(以脹斷連桿用高碳鋼,半軸、花鍵軸、叉等用中碳鋼,前軸等用中低碳鋼等非調質鋼為典型代表),實現工業化應用。典型高品質非調質鋼力學性能達到使用要求。脹斷連桿用高碳鋼C70S6的Rm=900~1050MPa;半軸、花鍵軸、離合器分離叉用中碳鋼的Rm=840~1100MPa、;前軸用中低碳鋼的Rm=900~1040MPa。研究節約釩、鈮元素的新型非調質鋼技術和低塑性脹斷連桿技術。
在充分調研國內外近年來非調質鋼生產和應用的基礎上,對已實施了十多年的非調質鋼國家標準進行修訂,規范和引導非調質鋼的生產與應用。
以上資料由上海艾荔艾金屬材料有限公司提供,歡迎新老客戶來電洽購。