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随着汽车行业的发展,汽车性能一直是研究重点,汽车大梁作为汽车上重要的部件之一,几乎承载整车的全部质量,直接影响汽车的行驶与寿命,故必须要求大梁具有良好的强韧性、耐疲劳性、冷成型性。对于目前国内生产和使用的主流汽车高强板,其成分设计中主要采用低碳、稍高的锰,并单一或复合添加微合金元素,再通过合理的控轧控冷工艺获得理想综合性能的微合金汽车用高强板。
省部共建高品质特殊钢冶金与制备 重点实验室的学者通过对国内某厂生产的700MPa级别汽车高强板热轧板进行力学性能检测,发现拉伸断口产生分层现象,利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜与能谱分析等手段研究其断后分层现象并分析其产生的原因。试验钢的平均屈服强度与抗拉强度分别为766.9、839.0MPa,平均断后伸长率为19.2%,皆达到性能指标的要求。研究结果表明,铸坯与轧材中的夹杂物与析出物分布情况较好,不是产生分层现象的主要原因,热轧板厚度方向中部的贝氏体与马奥岛成带状偏聚,造成厚度方向上明显的塑性差异,直接导致了分层现象产生。试验钢产生拉伸分层的原因被解析出,为实际生产提供了改进方向。
主要经营产品:钢板分类;锰板、普板、碳素板、耐磨板、耐候板、30Mn钢板价格、船板、桥梁板、锅炉板、容器板、高建钢板、合金板、耐热板、不锈钢板、管线板等, 高强板主要用于制造滚动轴承的滚动体和套圈。轴承应具备长寿命、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性,因此要求高强板应具备:高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高接触疲劳强度、必须的韧性、一定的淬透性、在大气的润滑剂中的耐腐蚀性能。为了达到上述性能要求,对高强板的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和分布、脱碳等要求严格。高强板总体上向高质量、高性能和多品种方向发展。
评价轴承材料的质量主要有两个方面:材料的纯净度和均匀性。材料的纯净度是指材料中的夹杂物尽量少。材料的均匀性是指材料中的夹杂物和碳化物颗粒细小、弥散。
(1)向高洁净度和性能多样化两个方向发展,因为提高高强板的洁净度,特别是降低钢中的氧含量,可以明显延长轴承的寿命。
(2)采用LF炉外精炼--RH炉真空脱气技术生产高强板的冶金质量,特别是降低钢中氧含量和提高钢的纯净度起到了决定性作用。
(3)高强板连铸技术的开发和应用可以进一步降低钢中氧含量,提高接触疲劳寿命;可以提高劳动生产率和降低生产成本。为改善低倍质量,国外高强板连铸坯的断面尺寸普遍较大,如:连铸坯的断面尺寸380×490mm。
(4)高强板的轧制向高速、连续、全自动化、控轧、控冷方向发展。
(5)采用高频超声波探伤,发现钢中的大型宏观夹杂物。
(6)真空精炼工艺部分替代电渣重熔工艺。
(7)高强板氧含量控制的追求目标:[O]≤5ppm。
(8)钢中氧化物夹杂控制的追求目标:夹杂物尺寸≤10μm。
(9)高强板钛含量控制的追求目标:[Ti]≤5ppm。
(10)高强板氮含量控制的追求目标:[N]≤30ppm。
公司采用3150吨型材卧式挤压机挤压开坯(挤压筒Φ220mm)。生产过程中为了减小Q550D高强板锭偏析,提高热加工塑性,在真空感应熔炼电极时选择较小锭型为Φ130mm,真空自耗重熔成Φ180mm锭,并采用钢锭外包低碳钢套成Φ220mm挤压坯料进行热挤压开坯成Φ80mm棒材;经热轧至Φ18mm棒材;经固溶热处理、多道次冷拔加工、矫直和磨光,生产Φ13.5mm等冷拔银亮棒材。终确定的新生产工艺路线为:真空感应炉→真空自耗→均匀化热处理→热挤压开坯→热轧棒材→固溶热处理→冷拔成品→矫直→磨光。工艺研究结果如下:
(1)热加工工艺。GH350合金 塑性温度为:(1120~1130)℃;因钢锭真空自耗锭扒皮后Φ160mm左右,挤压Φ80mm棒材,因而挤压比为4∶1,考虑挤压变形抗力及热塑性因素,挤压加热温度为(1140±10)℃,热轧加热温度为(1130±10)℃。
(2)固溶热处理制度。根据1085℃不同保温时间显微组织,确定到温装炉,加热温度为:(1085±5)℃×(1.5~2)h,可获得满意的显微组织及晶粒度;冷却方式为快速水冷。
(3)冷拔工艺。总变形率为35%~40%,冷拔经4个道次,其中,第1个道次的变形率为12%~16%,第2个道次的变形率为13%~16%,第3个道次的变形率为9%~11%,第4个道次的变形率为5%~9%。冷拔前润滑处理,采用MoS2和液体石蜡混合的自制润滑剂,均匀涂抹于坯料表面。
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