高强度弹簧钢60Si2CrVAT力学性能研究

60Si2CrVAT钢是在国标弹簧钢60Si2CrVA钢种的基础上发展起来的铁道部专用弹簧钢牌号，为了适应铁路弹簧恶劣的工作环境，提高使用寿命，60Si2CrVAT钢对纯净度、伸长率、断面收缩率等质量指标提出了更高的要求。该钢种具有良好的综合力学性能、脱碳倾向低，淬透性高及其他优良的物理、化学性能，主要用于制造高速铁路货车转向架用圆柱螺旋弹簧。随着国民经济的飞速发展，铁道部做出了对干线铁路进行提速的决定，从而对60Si2CrVAT钢的性能提出了更高要求，为了解决这一问题，研究化学元素对60Si2CrVAT弹簧钢的力学性能的影响，通过改变元素构成，提高钢的综合力学性能。     

热处理工艺对60Si2CrVAT力学性能的影响

60Si2CrVAT是学性能合格难度比较大,铁道部货车转向架专用弹簧钢,该钢种不仅要求强度高,而且塑性指标要求也很高,力针对淮钢产60Si2CrVAT4N,采用不同的热处理工艺,研究不同热处理工艺对力学性能的影响,优化60Si2CrVAT热处理工艺。     

优质弹簧钢60Si2CrVAT控轧控冷工艺的热模拟研究

用Gleeble-1500热模拟实验机测定了优质弹簧钢60Si2CrVAT的CCT曲线,并用光学显微镜和透射电镜研究了不同的终轧温度、冷却速度下的组织和相变。结果表明,冷速为1℃/s时,弹簧钢60Si2CrVAT中的珠光体含量约为98%;随着冷速的增加,铁素体和珠光体的含量逐渐减小,贝氏体和马氏体含量逐渐增加;当冷速达到9℃/s时,基体全部为马氏体;终轧温度850℃、冷速为1℃/s时,弹簧钢60Si2CrVAT的索氏体含量达到90%,强塑性最好,即R_m 1301 MPa,R_p0.2 928 MPa,A 23.8%,Z 38.6%。     

终轧温度对弹簧钢60Si2CrVAT强韧性的影响

以铁路用弹簧钢60Si2CrVAT为研究对象,通过工业控轧控冷试验,采用光学、电子显微技术和力学分析等方法,系统研究了在不同终轧温度下热轧态的组织结构以及对其热处理后组织性能的影响.试验结果表明:热处理工艺对弹簧钢强韧性的提高是以保证热轧材组织结构均匀细小为前提的.随着终轧温度的降低,热轧材组织得到细化,索氏体含量提高.在相同的热处理工艺下,终轧温度为890℃的弹簧钢60Si2CrVAT棒材的综合力学性能明显高于终轧温度为970℃:其抗拉强度提高了190 MPa,屈服强度提高了200 MPa,伸长率提高了1.8%,面缩率提高了3.9%,冲击韧性提高了4 J/cm2.     

间歇式变向复合电磁搅拌作用下60Si2CrVAT钢的凝固组织

研究了间歇式变向复合电磁搅拌作用下60Si2CrVAT弹簧钢连铸坯的凝固组织.结果表明,间歇式变向复合电磁搅拌工艺可以显著减少60Si2CrVAT弹簧钢铸坯断面中心疏松和缩孔,提高铸坯凝固组织的致密度.铸坯中二次枝晶臂间距为30～250 μm,中心等轴区由铸坯断面面积的19.6%增加到25%,铸坯内部质量得到了极大的改善.     

热处理对60Si2CrVAT弹簧钢组织和力学性能的影响

试验了890～930℃淬火、400～440℃回火时淬-回火温度对160mm×160mm连铸坯轧成的Φ21mm 60Si2CrVAT弹簧钢组织和力学性能的影响。结果表明,910℃淬火.回火后的60Si2CrVAT钢抗拉强度高于890℃和930℃淬火-回火钢的抗拉强度,不同淬火温度下钢的抗拉强度随回火温度升高而降低。分析了拉伸断口的组织形貌。     

60Si2CrVAT弹簧钢生产试制

采用80tLD+LF+VD+(250mm*280mm)CC生产提速铁路车辆用弹簧钢60Si2CrVAT的工艺实践表明,钢的清洁度为[O]6×10-6,[S]0.003%,[P]0.010%,,非金属夹杂≤0.5级,力学性能符合标准要求。     

60Si2Mn弹簧钢相变规律研究

目的:基于热模拟试验机对60Si2Mn弹簧钢相变规律研究。方法:采用改变外界施加压力观察60Si2Mn弹簧钢试件自身应力大小的改变,并测定外界施加压力与试件自身应力的线性关系。结果:当外界施加压力持续增加时,60Si2Mn弹簧钢会产生三种不同的应力状态。结论:当外界施加压力小于273.8N时,撤消压力60Si2Mn弹簧钢试件可恢复形变;当外界施加压力等于273.8N时,撤消压力60Si2Mn弹簧钢试件形变不会恢复;当外界施加压力大于273.8N时,60Si2Mn弹簧钢试件出现断裂。     

60Si2Mn弹簧钢相变规律研究

目的:基于热模拟试验机对60Si2Mn弹簧钢相变规律研究。方法:采用改变外界施加压力观察60Si2Mn弹簧钢试件自身应力大小的改变,并测定外界施加压力与试件自身应力的线性关系。结果:当外界施加压力持续增加时,60Si2Mn弹簧钢会产生三种不同的应力状态。结论:当外界施加压力小于273.8N时,撤消压力60Si2Mn弹簧钢试件可恢复形变;当外界施加压力等于273.8N时,撤消压力60Si2Mn弹簧钢试件形变不会恢复;当外界施加压力大于273.8N时,60Si2Mn弹簧钢试件出现断裂。     

超高强度弹簧钢冷变形性能及其仿真模拟

摘要：针对60Si2CrVAT超高强度弹簧钢实际冷卷成形工况，采用准静态拉伸试验和不同微观表征手段研究了经Q&T (Quenching&Tempering)和Q-I-Q-T(Quenching-Isthothermal Quenching-Tempering)工艺热处理后试验钢的组织形貌及冷变形前后力学性能的差异，并利用Deform-3D有限元数值模拟软件分析了2种工艺参数下的弹簧钢在冷卷成形过程中的应力、应变等场量参数的变化特征，预测了其冷卷成形过程中的断裂损伤概率。结果表明，Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢的塑性更好，冷变形后的断面收缩率和伸长率比Q&T工艺马氏体中温回火组织弹簧钢分别高出了65%和66%。模拟结果显示，不同组织状态下的超高强度弹簧钢在卷制过程中的等效应力和等效应变分布规律近似，但Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢在卷制过程中产生的等效应力和等效应变值更小，产生断裂的概率更低。     

江西长力转炉开发60Si2Mn弹簧钢工艺研制

介绍了江西长力转炉研发60Si2Mn弹簧扁钢的过程,以及60Si2Mn弹簧钢的转炉生产工艺及研制结果.     

昆钢60Si2Mn弹簧钢冶炼实践

以昆钢炼钢厂开发60Si2Mn弹簧钢为实例,介绍了60Si2Mn弹簧钢冶炼的工艺流程：（KR）铁水脱硫预处理—50t氧气顶底复吹转炉-LF精炼。通过对LF精炼造弱碱性渣控制钢中夹杂物,KR法铁水预处理采用底吹氮气达到更好的处理效果等方法,对60Si2Mn弹簧钢冶炼过程中夹杂物、碳、磷、硫的控制进行了分析。     

热轧材60Si2Cr AΦ13 mm弹簧钢硬度奇高原因分析

通过硬度试验、金相检验及模拟试验，统计分析了同期生产的不同批号60Si2CrA Φ13mm弹簧钢的化学成分差异，找出了其中一个批号的热轧材60Si2CrA Φ13mm弹簧钢硬度奇高的主要原因是其化学成分中Mn，Cr两大合金元素含量偏高。     

合金弹簧钢60Si2CrVA的等温转变及连续冷却转变

合金弹簧钢60Si2CrVA是我国特钢行业生产的一种普通中碳合金钢，并已纳入OB1222—84《弹簧钢》的标准中。但其等温转变及连续冷却转变的变化规律未见报道，现利用热膨胀法和金相检验法研究合金弹簧钢60Si2CrVA的等温转变及连续冷却转变曲线，为指导生产奠定基础。     

φ20～42iniil60Si2MnA弹簧钢的脱碳控制

介绍了石钢三轧厂加热炉在加热60Si2MnA弹簧钢时存在的缺陷。为了减小中φ20-42mm60Si2MnA弹簧钢的脱碳层深度,进行了加热工艺参数调整,根据用风量调整炉内氧化性气氛,调节烧嘴轴向风和切向风的比例等试验,使φ20～42mm60Si2MnA弹簧钢脱碳检验的一次合格率,稳步提高,达到96．O％,提高了产品质量。     

铁路货车60Si2CrVAT钢弹簧疲劳试验断裂分析和工艺改进

Φ16 mm 60Si2CrVAT弹簧钢（/%:0.58C,1.76Si,0.66Mn,0.010P,0.005S,1.15Cr,0.15V）生产流程为转炉-LF-VD-220 mm×300 mm连铸-轧制-退火工艺。弹簧制造主要工艺为冲床下料-中频感应加热-热卷簧-余热淬火（890~870℃,油冷）-530℃电阻炉回火-打磨-抛丸-预压缩。分析了Φ16 mm K6弹簧在疲劳试验过程62万次发生断裂（标准要求≥300万次）的原因。结果表明,弹簧支撑圈与工作圈之间在点接触产生的硌伤而导致应力集中是弹簧早期疲劳断裂的主要原因,同时弹簧局部存在异常下贝氏体也对弹簧疲劳寿命产生了不良影响。通过改进制簧工艺,包括保证支撑圈几何尺寸和弹簧淬火温度,防止弹簧疲劳试验时发生局部点接触等措施,使60Si2CrVAT钢弹簧的疲劳试验寿命≥300万次。     

几种高速列车用弹簧钢的奥氏体晶粒长大倾向

 弹簧钢的原奥氏体晶粒大小对其力学性能和疲劳性能有重要影响,采用光学显微镜研究了51CrV4、52CrMoV4、60Si2CrVA、60Si2MnA 4种高速列车用弹簧钢的原奥氏体晶粒在加热后的长大倾向,结合透射电镜的观察分析了4种弹簧钢具有不同奥氏体晶粒粗化温度的原因。试验结果表明,化学成分对其奥氏体晶粒长大倾向具有重要影响,弹簧钢中加入Cr、V、Mo能有效阻止原奥氏体晶粒的长大,奥氏体晶粒的粗化温度与微合金碳氮化合物的固溶温度有关。 在800~1100℃温度范围内加热,51CrV4中的奥氏体晶粒长大趋势最小,52CrMoV4和60Si2CrVA次之,60Si2MnA最大。     

60Si2Mn弹簧钢加热温度对表面脱碳的影响

表面脱碳是高速线材生产的重要问题之一.在考虑碳扩散和氧化因素后,理论计算了加热温度对60Si2Mn弹簧钢表面脱碳影响的规律,表明在900～1000℃加热温度下60Si2Mn弹簧钢脱碳层厚度存在最小值,此结果与60Si2Mn弹簧钢氧化脱碳试验结果一致.结合钢的相变进一步分析了不同加热温度下表面脱碳层形貌变化的规律,并简要介绍了脱碳控制的主要途径.     

弹簧钢60Si2CrVAT的生产工艺实践

采用90tBOF→100tLF→＋100tRH→大圆坯连铸工艺生产60Si2CrVAT弹簧钢,轧制成Ф517～28mm棒材。通过控制转炉出钢终点成分、温度和下渣量,控制LF精炼渣碱度R≥4,渣中ω（T．Fe＋MnO）≤0．5％,保证RH真空处理时间不小于20min,采用全程保护浇铸等工艺措施生产高洁净弹簧钢。检验结果表明,弹簧钢中ω（T．O）≤10×10^-6,ω（H）≤1．1×10^-6,A细类、C细类夹杂在0．5级以下,B细类、D细类夹杂在1．0级以下,制品的抗疲劳寿命达到500万次。     

淮钢开发出两新产品

淮钢HRB400热轧带肋钢筋(20MnSiV)及60Si2Mn热轧弹簧圆钢双获江苏省高新技术产品认定证书。 淮钢非常重视产品创新工作,为满足国内市场的需要不断加大新产品开发的力度。HRB400热轧带肋钢筋就是该公司为满足各种大型建筑和高层建筑的需要,利用微合金化技术开发生产出的省级新产品。60Si2Mn热轧弹簧钢是该公司针对我国汽车工业的发展及铁路提速的需要而开发的新产品。