钢板弹簧用35Si2MnB钢的研制VIP专享VIP免费

·28·，／fI，}，、-fJ_、二．王弓j，辽宁冶金钢板弹簧用35Si2MnB钢的研制本钢特殊钢公司朱应波：一[摘要]介绍了新型弹簧钢35Si2MnB各种性能的研究。研究表明，新钢种具有较高淬透性和不易脱碳的优点。经880~920℃水淬和400～500℃回火处理后，获得了强度、塑性及韧性的最佳匹配。用新钢种制成的钢板弹簧疲劳寿命高。生产实践和实际应用表明新型弹簧钢35Si2MnB是很有发展前途的。1前言60Si2Mn弹簧钢因强度高、价格低而广泛地用于制造钢板弹簧。但随着汽车工业和其他机械行业的发展，对钢板弹簧质量要求愈来愈高，暴露出这种钢淬透性低、易脱碳等缺点。因此，有必要研制一种高淬透性、不易脱碳的新型弹簧钢来满足汽车及其他行业所用钢板弹簧的要求。从我国资源情况上看，发展硅锰弹簧钢有着得天独厚的优势。过去，对硅锰弹簧钢的研制和开发仅限于高碳(O．50"--0．70oA)品种，通过调节硅含量，添加少量铬、钼、钒以及微量合金硼改善钢的脱碳和碎透性，但效果有限。通过降低钢中碳含量可明显改善钢的脱碳指标。而且在碳含量较低情况下，加入微量硼对钢淬透性贡献增加，并可以水淬热处理，使钢板断面上机械性能分布更均匀，满足高性能钢板弹簧的质量要求。本文介绍了一种低碳硅锰合金弹簧钢的研制成果。2试验内容在25I‘g非真空感应炉中冶炼化学成分如表1的新钢种，浇铸成25kg钢锭。将钢锭加热到1150℃保持约1小时，经1／|锻锤锻至4OX40flu11方坯，终锻温度840。C。再将钢坯重新加热到1100℃保持4O分钟，经300轧机轧成0圆棒，终轧温度约830℃。25kg感应炉冶炼的35Si2MnB钢的化学成分，WtoA表1在钢棒上分别取试料并机加工成~25X100mm标准顶端淬火试样、OX100mm拉力试样以及∞5×15mm晶粒度试样。按相应标准规程进行测试。实验室中得到满意的效果(详见“试验结果和讨论”中的“淬透性”和“机械性能”两小节)后，表明新型弹簧钢成分的合理性。在公称容量7．5吨碱性交流电弧炉中冶炼了两炉新钢种，并浇铸成580kg钢锭，化学成分见表2。经650轧机开坯后，再经300轧机轧制成维普资讯http://www.cqvip.com1995年第5期(总第151期)·29·电弧炉冶炼的35SiMnB钢的化学成分．wt％表2CSiMnCrBTjPS605130．331．551．020．150．0030仉040．0210．0ll605140．331．440．980．060．00320．040．0230．013注：60513轧成100X12ram，60514轧成75X6mm．100×12mm以及75×6mm两种规格钢板。在100Y19ram商用钢上分别截取1O×10×55mm冲击试样，原厚度×15×25mm脱碳、硬度和组织试样。在76×6mm商用钢上截取单片疲劳试样。按相应标准和规程进行测试。单片疲劳试验委托全国弹簧检测中心—T第一汽车集团辽阳汽车弹簧厂测试。先将试样在900℃淬火，420℃回火，然后喷丸处理．在台架疲劳试验机上进行试验。值得指出的是脱碳和单片疲劳试验都用了60Si2Mn和新钢种相对比，两钢种所经历的加工、处理和试验内容相同。3试验结果和讨论3．1淬透性堇●鏊6O4O20图1是35Si2MnB弹簧钢的顶端淬透性曲线。在弹簧的生产制造中，要求弹簧扁钢淬火后，整个截面都淬成马氏体组织，以便回火处理后获得满意的回火屈氏体组织，这样，成品弹簧会有良好的综合机械性能指标。从图1可以看出，试样全马氏体区到表面的距离为6mm左右，因此，在缓动的油中~15mm和在缓动的水中Omm的35Si2MnB钢棒都可完全淬透。和60Si2Mn弹簧钢的淬透性(在缓动的油中临界淬透直径约为10mm)相比，35Si2MnB弹簧钢的淬透性明显提高，这是由于降低了钢中含碳量和加入微量硼的缘故．研究及生产实践表明碳含量0．30"-'0．60，碳对淬透性影响不明显，而随碳含量下降，硼对淬透性的贡献增大0。距顶靖靖面距离．m图135Si2MnB端淬曲线维普资讯http://www.cqvip.com·30·也宁冶金3．2脱碳倾向图2表示35Si2MnB钢的脱碳层深度和加热温度之间的关系。从图2可明显看出，1．E暑IlI霉图2新、老钢种的脱碳层深度和加热温度的关系对比新钢种的脱碳倾向较小，加热温度愈高，和60si2Mn相比脱碳层深度差别愈大。3KSi2MnB钢的全脱碳层也远小于6(~i2Mn的，直到900℃，尚未出现全脱碳层。现在对弹簧钢的脱碳问题十分重视。试验证明，若钢件表面层稍有脱碳，就会使疲劳强度急剧下降。有...