~综述~轿车用悬挂弹簧及气门弹簧钢丝生产现状和发展陈锡昌(上海市金属学会,上海200020)摘要:本文论述了55SiCr和55SiCrV钢制轿车用悬挂弹簧和气门弹簧钢丝的生产现状,包括冶炼、浇铸和轧制等问题。并重点论述钢丝的感应热处理工艺方法,最后述说了日本新开发的悬挂弹簧钢及其测试评估。关键词:汽车弹簧;弹簧钢;热处理中图分类号:TG162.74文献标识码:A文章编号:1008-1690(2002)04-0008-04CurrentProductionSituationandDevelopmentofWiresforPendulumSpringandValveSpringofCarsCHENXi-chang(ShanghaiSocietyofMetals)Abstract:Currentproductionsituationof55SiCrand55SiCrVwiresforpendulumspringandvalvespringofCars,includingsteel-smelting,pouring,rollingandsoon,arediscussedinthispa-per.Thekeypointistheinductionheattreatingtechnology.Andthelatestdevelopmentofpendu-lumspringsteelinJapananditsdetectingandevaluatingarealsodiscussed.Keywords:automotivecoilspring;springsteel;heattreatment1概述目前我国轿车生产形势喜人,国外很多知名轿车企业纷纷进入我国轿车生产行业,并由普及型逐渐向中高档和家用轿车方向发展,整车重量也向轻量化方向迈进。为此车身钢板采取高强化,铝合金用量逐渐增加,有些不可取代的钢制另件,也要高强化。如悬挂弹簧用钢的抗拉强度提高至2000MPa,而气门弹簧的抗拉强度提高至2200MPa,除强度提高外,韧性也要达到相当水平,即材料的强韧性要好。以气门弹簧为例,其钢丝的疲劳寿命要求2300万次,实际上是无限寿命,而且对之还要提出另外相关苛求,如因气门簧失效造成气缸损坏,相应要赔偿气缸更新费。这些都对弹簧钢丝的生产工艺稳定性,提出了十分苛刻的要求。本人由于长期从事特钢生产,同时也考察过不少有关国家的特钢生产情况,包括日本热炼热处理生产线等。现提出这些钢应该使用的有关工艺,供大家探讨。本文提出的钢种以55SiCr及55SiCrV为主,这一钢种的美国标准牌号为SAE9254;日本为Super12。两钢种的成分完全一样,后者气门簧用钢中加入V0.15%。另外也介绍一些日本最新开发的一些钢种,相应的成分见表1。)8)3热处理42002年第17卷第4期表1轿车用弹簧钢成分(X%)序号钢号成份%CSiMnS、PCrNiCuMoVNbB(ppm)12345655SiCr55SiCrV新A新B新CSup70.51~0.590.51~0.590.40.450.400.611.2~1.61.2~1.61.701.502.532.00.6~0.80.6~0.80.220.200.700.89[0.025[0.025[0.025[0.025[0.025[0.0250.6~0.80.6~0.81.120.850.85//0.51.01.83/[0.10[0.10[0.20[0.20[0.30////0.4//[0.15[0.150.200.20///0.0250.025////1.5ppm///注:55SiCr目前设计许用应力为900~1000MPa,而新A钢种经各种试验则可达1200MPa。C钢为1300MPa2冶炼连铸工艺的选择2.1冶炼工艺,通常有二种,即电炉+LF(真空);另外一种即转炉+LF+VD或RH。两者对比,前者含氧量可以控制[15ppm,但含氮量即使真空处理后,也将达到60~120ppm,同时杂质元素含量较高;采用转炉冶炼,由于使用高炉铁水加入废钢量少,钢水纯洁度提高,氮含量可以控制[30ppm。在日本热炼考察时,该厂技术负责人强调对PC线和弹簧钢等要求用转炉钢,目前我国从日本和德国进口原料的厂商,如日本的神户和德国的萨斯厂都是采用转炉冶炼的。同时强调要采用无铝脱氧,防止铝氧化物夹杂多;宝钢对钢帘线钢夹杂物控制一文中,也介绍了无铝脱氧和使氧化物夹杂降为无害的技术,无疑这种转炉冶炼出这些钢,比电炉冶炼要好,且成本也低。2.2浇铸方面在/钢铁0杂志2001)12期[3],有大冶与无夕钢厂等,对60Si2MnA弹簧钢采用模铸与连铸坯对比中,模铸坯平均夹杂为44.6Lm,而\49Lm的夹杂为48.11%,对连铸坯夹杂平均为18.8Lm,\40Lm的夹杂只占7.3%,这说明采用模铸,夹杂物有富集现象,因此采用连铸工艺为好。对于连铸采用大小方坯之争,由来已久,从夹杂易于上浮,以及增加轧制中延伸量,使表面和中心夹杂变细小,以及表面质量改善出发,应以大方坯为主,但一次性投资较大。连铸机又分水平,立弯和立式三种;铸坯又有矩形,大方和园断面之分。从质量考虑,以立式为最好,主要铸坯不再产生内外弧夹杂差别,夹杂上浮也有利;铸坯断面以园坯为好。如日本大同特钢新建的连铸机为<300断面立式连铸机,台湾华新丽华...
