鏈錳糸彈賈鋼一頁(yè)是我國(guó)汽車(chē)工業(yè)99主導(dǎo)用俐,但買(mǎi)際生產(chǎn)過(guò)程中硅錳系彈簧鋼存在鋼材表面質(zhì)量不良、易脫碳、淬透性差等缺陷,已不能滿足重型汽車(chē)工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。因此,應(yīng)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)性能更加優(yōu)良的汽車(chē)用大截面彈簧鋼。50Cr VA彈簧鋼具有淬透性好、不易脫碳、表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)妒是重型汽車(chē)工業(yè)不可缺少的產(chǎn)品。其工藝特點(diǎn)如下。
(1)優(yōu)化熔煉成分
50CrVA是高強(qiáng)度、高塑性彈簧鋼,并具有良好的淬透性。單純按中下限控制熔煉成分,往往強(qiáng)度偏低、塑性差,淬透性不好。為此,應(yīng)對(duì)50CrVAy.. V元素的主要作用是出強(qiáng)化,能顯著提高鋼的強(qiáng)度而又不降低塑性,控制在成分規(guī)格的中上限為宜。為了保證良好的淬透性,適當(dāng)提高M(jìn)n、Cr元素含量。
(2)脫氧
為了得到氧含量低的彈簧鋼,采取的脫氧步驟如下。
①控制原始氧含量。原始氧含量越低,最終氧含暈才能藏低。根據(jù)碳氧積原理:[CⅡO]=常數(shù)c[Cy6]=o.04%~0.20%時(shí),常數(shù)=0.0028),顯然控制合理的電爐終點(diǎn)碳,才能獲得原始氧含量低的鋼水。50CrVA彈簧鋼碳含量范圍0.46%~0.54%,終點(diǎn)碳應(yīng)控制在0. 15 %一0,30%。
②脫氧劑加入量。電爐出鋼,包內(nèi)加入煉鋼精煉渣lookg,硅鈣1.0-1. 5kg/t,鋁線0-1.5kg/t,按成分規(guī)格下限加人FeCr、FeMn摹此時(shí)LF爐鋼水中酸溶鋁含量0.010%,0.015%。若鋁低,加鋁線補(bǔ)充。
③脫氧產(chǎn)物的排除。脫氧產(chǎn)物能否順利排除直接影響到脫氧效果及鋼水潔凈度,應(yīng)引起足夠重視。保證LF爐白渣精煉時(shí)間大于30分鐘,以便于Alz 03等脫氧產(chǎn)物有足夠的時(shí)間聚集上浮。采用復(fù)合型煉鋼精煉渣,加強(qiáng)了對(duì)上浮的Al2 03夾雜捕集及吸附能力。LF爐出鋼前軟吹氬時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng),控制參數(shù)為氬氣壓力0.2一0.4MPa,氬氣流量20-30L/min。
(3)減少夾雜物數(shù)量及夾雜物變性處理
控制氧含量與夾雜物對(duì)彈簧鋼有重要意義.當(dāng)鋼中wrC)11小于“,y,lo葆證高強(qiáng)度,且塑性、韌性不變,顯著提高疲勞壽命。一般來(lái)說(shuō),疲勞強(qiáng)度隨著鋼硬度的增.大而呈直線增加關(guān)系,然而當(dāng)硬度超過(guò)500HV時(shí),疲勞性能與硬度的直線增加關(guān)系取決于鋼中夾雜物、表面脫碳程度砸缺陷。因此,夾雜物的存在將降低鋼的疲勞強(qiáng)度。非金屬夾雜物是彈簧失效的主要因素,因此,減少夾雜物數(shù)量,改變夾雜物形狀,分布,對(duì)夾雜物進(jìn)行變性處理,變有害夾雜為無(wú)害夾雜是彈簧鋼生產(chǎn)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
①減少夾雜數(shù)量。鋼水二次氧化產(chǎn)生的大顆粒夾雜物以及外來(lái)大顆粒夾雜物,對(duì)彈簧的疲勞斷裂有著致命的影響,應(yīng)嚴(yán)格控制。在澆鑄過(guò)程中,采用氬氣密封保護(hù)澆鑄,防止鋼水二次氧化嚴(yán)禁帶渣出鋼,出鋼前,包內(nèi)殘鋼、殘?jiān)宄蓛?;?yán)格控制中間包液面高度以防止氣體、覆蓋劑、鋼渣卷入結(jié)晶器;嚴(yán)格控制結(jié)晶器鋼液液面波動(dòng),以免將保護(hù)渣、氣體卷入鑄坯。
②夾雜物變性處理。對(duì)鋼液進(jìn)行鈣處理,可防止鋁鎮(zhèn)靜鋼中鏈狀氧化物的形成,使夾雜的MnS基本消除。鋼中的硫化物和氧化物呈球化并彌散均勻分布,使有害夾雜物變?yōu)闊o(wú)害夾雜物。鈣是強(qiáng)脫氧元素,生成的脫氧產(chǎn)物Ca0與鋼中的Al2 03形成易于上浮的液態(tài)鈣鋁酸鹽化合物,從而使鋼中夾雜物的數(shù)量明顯減少。鈣處理中生成的CaS沿Al2 03固體表面析出,形成塑性膜,使鋼脆性?shī)A雜物變?yōu)樗苄詩(shī)A雜物,一般認(rèn)為塑性?shī)A雜物對(duì)彈簧鋼疲勞壽命無(wú)害。
③硅鈣合金加入量。電爐出鋼包內(nèi)加SiCa合金(或SiAICaBa)1. 5~2. 5kg/t,LF爐出鋼前加SiCa線2m/t。
(4)連鑄坯緩冷
在生產(chǎn)中含鉻彈簧鋼對(duì)溫度變化敏感,冷卻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的組織應(yīng)力及熱應(yīng)力。冷卻速度越快,內(nèi)應(yīng)力就越大。當(dāng)內(nèi)應(yīng)力大于鋼的強(qiáng)度時(shí),鋼坯表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋,要釋放這些應(yīng)力。因此,在高寒地區(qū)對(duì)連鑄坯采取緩冷處理是必要的。鋼坯緩冷方法很多,根據(jù)實(shí)際情況可采用地坑緩冷、保溫罩緩冷或堆集緩冷。
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