高品质60Si2MnA弹簧钢的热处理工艺优化

进行了60Si2MnA弹簧钢的奥氏体粗化温度和热处理正交试验,模拟了余热淬火工艺,并确定了最佳热处理工艺.试验结果表明,采用950℃保温20min,随后冷至880℃出炉进行油淬,在400℃回火90min,其综合力学性能最佳,Rm=1810MPa,Rp0.2=1640MPa,A=6.9%,Z=29.1%,AK=19.2J,硬度54.3HRC,均显著超过高品质60Si2MnA弹簧钢的性能指标.将试验得出的余热淬火热处理优化工艺应用于铁道部I型60Si2MnA钢弹条的卷制余热淬火,其各项性能指标均能满足目前高速铁路用弹簧的技术要求.     

球化退火和淬火工艺对60Si2MnA钢强韧性和耐磨性的影响

本文研究了60Si2MnA钢球化退火和淬火工艺对其组织,常规机械性能和耐磨性的影响。结果表明,合理的球化退火工艺和等温淬火工艺能显著提高该钢的冲击韧性和耐磨性。     

低碳马氏体弹簧钢35Si2CrVB弹性减退性能的研究

对新研制的低碳马氏体弹簧钢35Si2CrVB的弹性减退性能作了研究，指出弹性减退的本质是弹簧在服役过程中的循环软化，材料的动态屈服强度σ′0.2，动态屈强化σ′0.2/σb和σ′0.2/σ′0.2可作为评定材料弹性减退抗力的重要的力学指标，经与60Si2MnA钢比较35Si2CrVB钢的动、静态力学性能均较60Si2MnA为佳，在循环应力作用下，35Si2CrVB钢的动态屈服强度σ′0.2,动态屈强比σ′0.2/σb和σ′0.2/σ0。2比60Si2MnA钢大得多，动态屈服强度σ′0.2高出60Si2MnA钢270MPa，表现出更高的弹性减退抗力，说明低碳马氏体弹簧钢更适合弹簧使用特性的要求。     

控冷工艺对60Si2MnA热轧盘条组织性能的影响

针对安阳钢铁集团有限责任公司高线厂生产60Si2MnA盘条控冷工艺不当造成盘条性能不合格的问题，进行了试验研究，得出当终轧速度为105m／s、吐丝温度为805～835℃、入口段辊速为15m／min时，φ6.5mm60Si2MnA盘条可获得较好的力学性能。     

提高弹簧钢冷冲模寿命的途径

最近一些工厂采用弹簧钢作冲头，取得较好的效果。具体作法是根据工厂现有条件采用60Si2和65Mn弹簧钢制作冷冲模，通过工艺改进，使模具的耐磨性、强度、韧性获得很好的配合，显著地延长了其使用寿命。本文介绍3种提高弹簧钢冷冲模寿命的热处理工艺。     

2%残氧气氛下化学成分对高碳钢脱碳层深度的影响

利用同步热分析仪研究了2%(体积分数)残氧气氛下C、Si、Cr对高碳钢脱碳层深度的影响。结果表明:化学成分从以下方面影响总脱碳层深度:碳扩散系数、脱碳边界的碳比值、氧化层深度。Cr元素显著降低了碳扩散系数,Si元素对碳扩散系数影响不明显。C、Cr等元素显著降低脱碳边界的碳比值,Si元素影响不明显。Si在1150℃以上则明显加深氧化层深度,从而导致了60Si2MnA钢脱碳层深度降低。在相同的条件下,以上三个因素的综合作用使得GCr15、92A、60Si2MnA钢的脱碳层深度逐渐增加。     

60Si2MnA弹簧钢棒材断裂失效分析

Ф28 mm的60Si2MnA弹簧钢棒材经热卷簧和淬回火后,在压力检验时发生断裂。对弹簧断口进行了宏观和扫描电镜分析后,得出60Si2MnA弹簧的断裂原因为:热卷簧工艺不当,导致弹簧底部擦伤,局部应力集中,在随后的淬火过程中,在擦伤处发生部分马氏体淬火开裂,并在回火时,开裂处发生严重氧化,最终在压力实验时,发生完全断裂。通过优化热卷簧工艺,同时适当降低淬火温度和及时回火,可以避免60Si2MnA弹簧的断裂失效。     

回火温度对60Si2MnA弹簧钢高周疲劳性能的影响

利用旋转弯曲疲劳试验方法,研究了60Si2MnA弹簧钢在400℃和440℃回火后的高周疲劳破坏行为。结果表明,回火温度主要影响60Si2MnA弹簧钢的微观组织及强度从而影响其高周疲劳性能。当回火温度较高而强度水平较低时,疲劳破坏主要起源于试样表面,存在传统的疲劳极限;当回火温度较低而强度水平较高时,疲劳破坏主要起源于内部粗大的夹杂物,S-N曲线连续降低,传统的疲劳极限消失。尽管400℃回火试样的疲劳极限较高,但其疲劳强度比明显低于440℃回火试样。进一步细化钢中的夹杂物,则有望改善较低温度回火样的疲劳性能。     

奥氏体化温度对60Si2CrVAT弹簧钢晶粒尺寸和硬度的影响

研究了奥氏体化温度对弹簧钢60Si2CrVAT晶粒尺寸和硬度的影响。结果表明,随奥氏体化温度的提高,60Si2CrVAT钢晶粒变粗,残留奥氏体增加,硬度有增高的趋势;在890、910℃奥氏体化,晶粒尺寸和硬度得到最佳配合;回火后,60Si2CrVAT钢残留奥氏体明显减少。     

Nb-V微合金化对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳的影响

研究了Nb-V复合微合金化、加热温度和保温时间对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳行为的影响,并运用Fick第二定律讨论了脱碳层深度与温度、时间之间的定量关系,探讨了Nb-V降低60Si2MnA表面脱碳敏感性的机理。结果表明,等温处理或等时处理,60Si2MnA的脱碳层深度的实测值和基于扩散方程的计算值具有较好的一致性,Nb-V复合微合金化可以明显降低弹簧钢60Si2MnA的脱碳敏感性。