电磁搅拌对60Si2Mn弹簧钢凝固条件影响的研究

利用自制设备制备了60si2Mn弹簧钢半固态试样,研究了电磁搅拌条件下60si2Mn弹簧钢铸锭成分和组织层的变化.结果表明,电磁搅拌可以使60Si2Mn簧钢铸锭成分更加均匀.并可以减小或消除铸锭中发达的枝晶,电磁搅拌改善了60Si2Mn弹钢的凝固条件,增加了凝固过程中的形核率,使铸锭中的等轴晶得到细化.     

60Si2Mn弹簧钢失效机理分析

对某公司试生产的60Si2Mn弹簧钢由于强度高,断面收缩率和断后伸长率几乎为零,而无法后期加工的原因进行了研究.通过对失效材料的化学成分、显微组织、断口形貌和偏析区的检测分析发现:该钢中的氢和组织应力的共同作用是导致钢材失效的主要原因.     

60Si2Mn弹簧钢的稀土改性研究

在60Si2Mn弹簧钢中添加了不同含量的稀土元素,对其疲劳寿命、抗拉强度、伸长率和冲击韧度进行了研究。结果表明,稀土元素的添加,可以有效提高60Si2Mn弹簧钢的疲劳性能、抗拉强度、伸长率和冲击韧度。与未添加稀土元素的60Si2Mn弹簧钢相比,复合添加0.2%稀土Y和0.1%稀土Pr可使其疲劳寿命增加82.99%、抗拉强度增加22.7%、冲击韧度提高37.42%、伸长率从8.54%增大至14.96%。     

60Si2Mn弹簧钢中TiN的析出行为分析

以60Si2Mn弹簧钢为对象,分析了其中TiN的析出行为。结果表明,60Si2Mn弹簧钢中固相线和液相线温度分别为1639 K和1740 K。TiN的析出主要发生在固相区,此区域有N和Ti元素的富集。     

热处理工艺对高铁耐蚀60Si2Mn弹簧钢组织和性能的影响

在常规高铁弹条60Si2Mn弹簧钢基础上,通过添加Cr、Ni、Cu等耐蚀元素设计了耐蚀60Si2Mn弹簧钢,研究了热处理工艺对耐蚀弹簧钢显微组织、力学性能的影响规律,并评价了其耐蚀性能。结果表明,淬火+回火处理后耐蚀60Si2Mn钢显微组织为回火屈氏体,870 ℃保温45 min,油淬+440 ℃回火60 min处理后,耐蚀弹簧钢的综合力学性能最佳,屈服强度为1606 MPa,抗拉强度为1716 MPa,断后伸长率为5.3%,洛氏硬度为50.2 HRC。添加耐蚀元素的60Si2Mn钢耐蚀性较常规60Si2Mn钢得到较大提升。     

弹簧钢60Si2Mn疲劳试验断裂分析

对60Si2Mn弹簧钢进行了疲劳寿命试验.试验结果表明,疲劳寿命较低,未达到标准要求(不低于20万次).采用化学成分检测、断口扫描观察、能谱分析和金相检验等方法,对疲劳试验中断裂弹簧进行了分析、检测.分析结果表明,钢丝表面微裂纹是导致弹簧疲劳断裂的直接原因,该裂纹是由于母材表面存在轧制缺陷,经过拉拔表面产生硬化组织,由...     

含硼弹簧钢60Si2Mn的淬透性及其CCT曲线

对不同硼含量(0.0005%~0.0047%)弹簧钢60Si2Mn进行端淬试验,研究硼元素对弹簧钢60Si2Mn淬透性的影响,并对0.0026%B弹簧钢60Si2Mn的CCT曲线进行理论计算及试验测定。结果表明,添加硼元素后可提高弹簧钢60Si2Mn的淬透性,当硼含量由0.0005%提高到0.0026%时,弹簧钢60Si2Mn的淬透性明显提高,但当硼含量达到0.0047%时,相较于0.0026%硼含量,淬透性有所下降;理论计算所得静态CCT曲线表明,轧后冷却过程中在300~400 ℃时将会出现贝氏体组织转变,导致弹簧钢的硬度偏高,影响轧材质量;动态CCT曲线结果表明,当冷却速率小于9 ℃/s时,钢中有铁素体析出和珠光体转变;冷速大于10 ℃/s时,钢中只有马氏体转变。     

弹簧钢60Si2Mn疲劳试验断裂分析

对60Si2Mn弹簧钢进行了疲劳寿命试验。试验结果表明，疲劳寿命较低，未达到标准要求(不低于20万次)。采用化学成分检测、断口扫描观察、能谱分析和金相检验等方法，对疲劳试验中断裂弹簧进行了分析、检测。分析结果表明，钢丝表面微裂纹是导致弹簧疲劳断裂的直接原因，该裂纹是由于母材表面存在轧制缺陷，经过拉拔表面产生硬化组织，由于塑性不足，产生微裂纹；钢丝近表面存在超尺寸夹杂物，该夹杂物属于连铸过程中典型的外来宏观夹杂物，间接加速了弹簧疲劳断裂。     

Cr含量和加热温度对高铁弹条用60Si2Mn弹簧钢脱碳层的影响

通过提高高铁铁轨扣件系统中的弹条用60Si2Mn弹簧钢中的Cr元素含量,分析了不同加热温度下钢的脱碳情况,研究了Cr元素以及加热温度对60Si2Mn弹簧钢脱碳层组织形貌及厚度的影响.结果表明,Cr元素含量提高至0.35％后,弹簧钢在不同加热温度下的脱碳层厚度都有明显减少,当加热温度在900℃以上时只存在部分脱碳现象,且...     

高速铁路用弹簧钢60Si2MnA洁净度分析

介绍了采用转炉→LF+VD→CC生产弹簧钢60Si2MnA的冶炼工艺;通过现场取过程样,实验室分析,确定了此工艺生产的弹簧钢夹杂物水平和夹杂物转变过程,钢液中的氧化物在精炼过程中由简单类型转变为多元复合夹杂物MgO-Al2O3-CaO-SiO2,部分夹杂物中含有CaS;对轧材进行夹杂物评级和低倍评级,检测轧材质量水平。通过旋转弯曲疲劳实验,分析疲劳试样断口夹杂物成分,确定引起疲劳断裂的夹杂物类型。     

高铁弹条用60Si2Mn弹簧钢腐蚀行为研究

为有效够延长弹条在大气腐蚀环境下的服役时间,在常规60Si2Mn弹簧钢的化学成分基础上进行合金成分设计,研究了轧制、热处理工艺对3种实验钢(常规60Si2Mn钢、耐蚀60Si2Mn-1钢和耐蚀60Si2Mn-2钢)显微组织及力学性能的影响,并以0.01 mol/L的NaHSO₃溶液为腐蚀介质,使用周期浸润法进行不同周期的腐蚀实验,对比分析了耐蚀60Si2Mn钢和常规60Si2Mn钢在大气环境下的腐蚀行为。结果表明：3种实验钢热轧后的组织均为铁素体和珠光体,耐蚀60Si2Mn钢的珠光体片层间距均小于常规60Si2Mn钢;热处理后3种实验钢的组织均为铁素体和渗碳体,耐蚀60Si2Mn钢经回火后组织中铁素体的回复程度低于常规60Si2Mn钢,热处理后耐蚀60Si2Mn钢的力学性能优于常规60Si2Mn钢;3种弹簧钢的腐蚀速率随腐蚀周期的增加不断下降,相同腐蚀周期下,耐蚀60Si2Mn钢的腐蚀速率低于常规60Si2Mn钢,两者腐蚀速率的差距在腐蚀后期尤为明显。腐蚀后期Cu、Cr、Ni元素富集于耐蚀60Si2Mn钢靠近基体一侧的锈层中,形成更加致密的锈层,显著提高其耐大气腐...     

60Si2Mn弹簧热处理新工艺探讨

通过实验和分析60Si2Mn板簧钢常规热处理(淬火 中温回火)参数,尝试了60Si2Mn板簧钢新热处理工艺,即快速加热和短时保温.结果表明:快速加热是一种高效、优质、低耗的热处理新工艺;同时,针对60Si2Mn板簧钢在热处理过程中的表面氧化、脱碳现象,采取木炭包埋保护,减少其在加热和保温过程中的脱碳倾向,对提高弹簧表面硬度效果明显.     

半固态60Si2Mn弹簧钢浆料直接轧制研究

研究了60Si2Mn弹簧钢半固态浆料的直接轧制.结果表明在试验条件下,当搅拌时间为2 min时,可以获得尺寸大小为100～300 μm、固相率为50%～60%的球状初生奥氏体的半固态浆料,这样的半固态浆料便于从搅拌室底孔中放出;60Si2Mn弹簧钢半固态浆料可以实现顺利轧制,但球状初生固相颗粒与液相发生了分离,球状初生固相颗粒集中在轧材的心部,而液相偏聚在轧材的四周.     

Nb对60Si2CrVAT弹簧钢力学性能的影响

通过对加入不同Nb含量的60Si2CrVAT弹簧钢进行了正交热处理试验,测得了经不同热处理后试验钢的力学性能.从力学性能分析得出60Si2CrVAT弹簧钢最佳的热处理工艺为:(900℃×35 min)油淬+(400℃×60 min)回火,水冷.结合Nb和V的固溶规律、晶粒度和夹杂物的比较分析,讨论了Nb含量对试验钢力学性能的影响.结果表明,添加0.028%的Nb既可以满足力学性能要求又能降低成本.     

淬火温度对60Si2CrVAT弹簧钢组织与性能的影响

对60Si2CrVAT弹簧钢不同温度条件下的淬火工艺进行了优化,研究淬火温度对微观组织和力学性能的影响规律,并对显微组织、力学性能、疲劳性能及其之间的关系进行了分析。研究结果表明：60Si2CrVAT钢淬火温度采用910±10 ℃时（410 ℃回火）,综合力学性能达到最佳。微观组织分析结果表明：淬火组织中马氏体针长度应控制在0.03 mm之内,可保证弹簧服役性能。     

60Si2Mn弹簧钢全脱碳的影响因素

利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了高温加热、冷速以及α+γ两相区加热对60Si2Mn弹簧钢全脱碳的影响。结果表明,高温加热对全脱碳深度和总脱碳层深度的影响最大,是决定性因素;当冷速大于0.5 ℃/s,冷速对全脱碳深度影响不大,但决定全脱碳的形貌;在高温段保温一段时间的情况下,α+γ两相区加热对全脱碳层深度的影响很小;在高温段不保温的情况下,α+γ两相区加热产生的全脱碳层会遗留到试样的最终表面。     

汽车用优质60Si2Mn弹簧钢控轧控冷工艺研究

利用Gleeble1500热模拟试验机测定了60Si2Mn弹簧钢的CCT曲线,研究了终轧温度、冷却速度对该钢种显微组织、珠光体量、珠光体片层间距、平均晶粒尺寸以及力学性能的影响。结果表明,60Si2Mn棒材生产的最优终轧温度为830~850℃,冷却速度应控制在4~5℃/s。     

回火温度对60Si2CrVAT弹簧钢组织及性能的影响

分析了60Si2CrVAT弹簧钢在相同淬火（910 ℃×30 min）条件下,不同回火温度（400～520 ℃）对材料组织及力学性能的影响。结果表明,60Si2CrVAT弹簧钢经910 ℃×30 min油冷淬火及430 ℃×60 min回火后,强度和韧性相对较佳。400~520 ℃回火温度下,随回火温度的升高,强度及硬度下降,伸长率和断面收缩率先升后降。当回火温度为430 ℃时,应变硬化指数n值最大为0.086。回火后组织均为回火屈氏体,随回火温度升高,针叶状铁素体有长大趋势,残留奥氏体大量分解。     

60Si2Mn弹簧圈断裂分析

本文在SEM(扫描电镜)上对一大型设备上所用60Si2Mn弹簧圈在装配时突然断裂的原因进行了深入细致的分析。认为冶炼浇铸不当把很多硅酸盐复合夹杂带入材质某一区域中,成为断裂发生的隐患;在随后锻造加热时,低熔点的硅酸盐向其周围晶界熔渗而使该区域晶界发生了特征有别于一般的过烧。这样最终引发了弹簧圈低应力瞬时破断。     

淬火对60Si2Mn组织及力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、硬度试验和显微组织分析等方法研究了淬火温度对复合模具钢基材60Si2Mn组织及力学性能的影响。结果表明:150℃低温回火时,随淬火温度的升高,各项力学性能都有所提高,当与高碳高铬钢复合时,可采用低淬+低回的热处理工艺,即1050℃淬火+150℃回火;550℃高温回火时,随淬火温度的升高,虽然韧性略有下降,但硬度与抗拉强度逐渐升高,当与高速钢等复合时,可采用高淬+高回的热处理工艺,即1150℃淬火+550℃回火。