博一建材讯:近年来,随着我国汽车工业的快速发展,汽车行业对汽车用钢提出更加严格的要求。非调质钢作为一种绿色环保型钢种,以其高性能、低成本、绿色化、易加工和高精度等特征,不但逐步替代国内调质钢生产,而且成为未来国内锻造类汽车用钢的首选。据统计,我国非调质钢年产量已接近100万吨,汽车热锻类非调质钢用量接近20万吨。
鉴于汽车行业对成本方面的严格要求,非调质钢在冶炼生产和使用过程中的低成本趋势日益明显。随着强化机理及手段的逐渐完善,微合金元素的强化作用可以通过控锻、控冷等工艺手段代替,而合金元素使用量的大幅减少可以大幅度降低非调质钢的材料成本,满足汽车行业对成本控制方面需求。
实验材料采用25kg真空感应炉进行原型钢冶炼,2#实验钢为基础钢,其余3炉实验钢碳含量依次变化。实验钢化学成分分析结果见表1。钢锭加热至1100℃和1180℃,保温1h,随即锻成Φ18mm×500mm圆棒,终锻温度(TF)分别控制在950℃和1050℃,并以风冷(FC)、空冷(AC)和坑冷(BC)方式冷却至室温,分别加工拉伸和冲击试样(3支/组)进行力学性能检测。
表1 实验钢化学成分(质量分数,%)
编号
C
Si
Mn
S
P
Ti
Ceq
1#
0.33
0.54
1.43
0.049
<0.005
0.017
0.64
2#
0.40
0.36
1.40
0.048
<0.005
-
0.69
3#
0.40
0.56
1.43
0.051
<0.005
0.020
0.72
4#
0.48
0.57
1.44
0.049
<0.005
0.021
0.80
金相观察发现:降低锻造温度奥氏体晶粒及微观组织明显变细,铁素体百分含量增加,随碳当量的增加,F含量逐渐降低;在FC、AC和BC条件下,实验钢得到均匀铁素体+珠光体组织。通过工艺调节,在FC、AC和BC条件下,实验钢心部冷速约为3、2.1和0.23℃/s,实验钢抗拉强度为700~1000MPa,冲击韧度60~200J。通过对热加工工艺参数的调节,低成本非调质钢力学性能分别达到非调质钢标准GB/T15712-2008对F35MnVS、F40MnVS和F45MnVS的力学性能要求,完全可以满足汽车工业对锻造类零件的性能要求。
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