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。     

铁路转向架用弹簧钢60Si2CrVAT的研制

介绍了铁路货车转向架用弹簧钢60Si2CrVAT的设计开发过程,首轮试制成功。试制结果表明:鄂钢现有设备及工艺技术条件满足此弹簧钢生产,试制的铁路弹簧钢60Si2CrVAT的力学性能、非金属夹杂物、氧氢含量及疲劳寿命等均达到了标准要求,且满足用户需求。     

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.     

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。     

高速铁路用Ⅳ型弹条材料的研究与开发

根据铁道部对高速铁路用弹条材料提出的技术要求,对弹簧钢生产工艺进行了优化,成功研发出Ⅳ型高速铁路弹条用60Si2MnA弹簧钢.     

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.     

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%。     

硅钡铁合金的试制和应用

采用电炉碳热法成功地生产了含Si≥63％,Ba≥6％的硅钡铁合金,合金成分稳定。含Si72.27％、Ba2.26％的硅钡铁合金在弹簧钢60Si2Mn钢种中试用,钢的铸态组织、主要的力学性能与使用硅铁合金相比有明显改善和提高;含Si65.35％,Ba7.24％的硅钡铁合金与以硅铁、硅钙作铸铁孕育剂对比,孕育效果较好,孕育抗衰能力也较高,改善了铸件的切屑加工性能和减少了铸件的缩孔倾向。     

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。     

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。     

Gigacycle Fatigue Behavior of 1800 MPa Grade High Strength Spring Steel for Automobile Lightweight

Gigacycle fatigue behavior of 60Si2CrVA high strength spring steel was investigated by ultrasonic fatigue test machine. Fatigue fractography was observed by scanning electron microscopy （SEM）. Maximum inclusion sizes and fatigue strength in different volumes were estimated by statistics of extreme values （SEV） and generalized Pareto distribution （GPD） methods. The results showed that S N curves of 60Si2CrVA spring steels for two rolling processes were not horizontal asymptotes but a gradient in a regime of 109 cycles, and traditional fatigue limits were eliminated. Surface machined topography and inclusions in steel were major factors that led to elimination of fatigue limit for 60Si2CrVA spring steel. The SEV and GPD methods could effectively predict size of the maximum inclusion and fatigue strength in different volumes of 60Si2CrVA spring steel. Predicted fatigue strength was in accordance with experimental results by ultrasonic fatigue testing.     

新型高强韧性弹簧钢40T 和44T 脱碳倾向的研究

新型高强韧性弹簧钢40T(%:0.41C-2. 12Si- 1.03Cr- 1.98Ni-0.31Mo-0.25V),44T(%:0.44C-2.28Si- 1.42Cr-0.25V)和弹簧钢60Si2CrVA(%:0.59C-1.65Si-1.11Cr-0.18V)的φ18 mm 和φ26 mm 试验钢材由北满特钢 20t电弧炉冶炼,经轧制、冷拔而成。各钢材经860～1000℃加热脱碳试验的结果表明,40T钢碳含量较低,并 有～2%Ni,其脱碳倾向明显低于44T钢和60Si2CrVA钢;880 ℃加热1 h时,40T钢没有脱碳,44T钢脱碳层深 0.05mm,60Si2CrVA钢脱碳层深0.15 mm;1000 ℃加热20 min,40T钢脱碳层深0.1 mm,44T 钢0.2 mm, 60Si2CrVA钢0.4 mm。40T钢脱碳倾向小,有利于提高弹簧的疲劳寿命。     

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。     

汽车用弹簧扁钢60Si2Mn淬火开裂分析

对用60Si2Mn生产的汽车用弹簧扁钢出现的淬火裂纹形态及其形成原因进行了分析,研究结果表明：厚截面板簧选用60Si2Mn,由于此材质的产品淬透性稍差,采用水基淬火液淬火时,因冷却速度较快,需严格控制水基淬火液浓度,一旦控制不当易引起淬火开裂等现象。建议汽车板簧生产厂家选用50CrVA类淬透性较好的弹簧扁钢生产厚截面板簧,确保产品质量。     

60Si2MnA弹簧钢柔性化工艺控制的试验研究

采用光学、电子显微技术和力学分析等方法,结合热模拟试验和现场工业试验,研究了高速线材斯太尔摩控冷工艺生产高强度优质60Si2MnA弹簧钢的工艺参数与显微组织和力学性能之间的关系。研究表明,该弹簧钢盘条最终组织为珠光体加少量铁索体,随着相变冷速的升高,在铁素体含量变少及晶粒细化的同时珠光体球团分布更加弥散均匀,珠光体片层间距减小;不同强度级别的高强度60Si2MnA弹簧钢的延伸率几乎相当,断面收缩率相差0．5％,抗拉强度相差约200MPa,综合力学性能优良。     

Reheating Austenitizing Temperature of Spring Steel 60Si2MnA for Railway

The microsturctural transformation of austenite grain, pearlite interlamellar spacing, and lamellar cement ite thickness of spring steel 60Si2MnA for railway were studied in the hot-rolled and reheated states. Furthermore, the effect of microstructural characterization on its final mechanical properties was discussed. The results showed that as far as 60Si2MnA, the pearlite interlamellar spacing determined the hardness, whereas, the austenite grain determined the toughness. Compared with microstructure and mechanical properties in the hot rolled state, after reheating treatment at 950 ℃, its average grain sizes are apparently fine and the pearlite interlamellar spacing and lamellar cementite thickness coarsen to some extent, but both hardness and impact toughness increase to HRC 48 and 8.5 J, respectively. In the course of making spring, the optimum reheating austenitizing temperature for the 60Si2MnA steel is 950 ℃.