影响弹簧钢盘条质量的主要因素及控制措施

对弹簧钢盘条在生产过程中存在的问题进行了研究,分析了非金属夹杂物、表面缺陷和脱碳对弹簧钢产品质量的影响,并提出控制措施,为提高弹簧钢盘条的性能和质量提供了解决方向。     

弹簧钢连铸坯的质量

介绍了我国第1台特殊钢方坯连铸机,试验生产的弹簧钢连铸坯的质量水平。其内容包括:电磁搅拌的冶金效果、铸坯的低倍组织、非金属夹杂物、成分偏析及钢材性能。     

120t BOF—LF—RH—CC工艺生产60Si2MnA弹簧钢的实践

武钢条材总厂采用转炉—LF精炼—RH—连铸—连轧工艺流程生产60Si2Mn A弹簧钢,通过控制铁水中w（S）及w（Ti）、控制转炉终点w（C）、出钢过程无铝脱氧、LF全程吹氩搅拌、RH＂软吹氩＂、控制中间包钢水过热度15～30℃、全程保护浇注、低温轧制等措施,使得钢材夹杂物级别不大于1.5,布氏硬度值小于315,完全满足用户的技术要求。     

60Si2CrVA弹簧钢转炉冶炼过程夹杂物分布研究

对转炉冶炼60 Si2CrVA弹簧钢生产过程中的夹杂物种类、数量及分布进行了研究分析,研究表明,随着冶炼过程的进行,5μm的夹杂物所占的比例逐步升高,5μm的夹杂物逐步下降。弹簧钢中夹杂物种类主要有Al2O3,MnS,TiN及复合氧化物等。     

超纯洁弹簧钢

从钢中夹杂物的评定方法的控制途径、超纯洁化冶炼工艺、夹杂物水平及其疲劳性能等方面对超纯洁弹簧钢的特点作了比较详细的介绍。     

精炼渣碱度对弹簧钢夹杂物的影响研究

为了评价不同精炼渣对弹簧钢中夹杂物数量、组成、尺寸及形态的影响,在EAF→LF→RH→CC工艺流程下,设计了两种不同渣系,通过全氧分析、渣样分析、夹杂物分析等手段评价了两种精炼渣全氧及夹杂物控制水平。研究表明,相对于低碱度渣(1.0),高碱度渣(1.7)有利用钢水脱氧、脱硫,钢水全氧含量更低;不同碱度情况下,钢中夹杂物类型基本相同,主要由MnS、CaO-SiO_2-Al_2O_3、Al_2O_3-MgO、CaS-MnS、TiS-MnS等夹杂物所组成,低碱度精炼渣钢中MnS与CaO-SiO_2-Al_2O_3夹杂物数量显著多于高碱度精炼渣;高碱度渣的钢中A类、B类和D类夹杂物控制更好;从夹杂物控制水平考虑,采用碱度1.7的精炼渣更为合适。     

钇基稀土对51CrV4弹簧钢夹杂物影响

为改善和控制弹簧钢中夹杂物的尺寸和形态, 以喂丝方式在工厂现场试验添加钇基重稀土处理51CrV4弹簧钢, 经现场取样后, 通过对试样进行大样电解、金相、扫描电镜和能谱等研究分析手段, 观察研究51CrV4弹簧钢铸坯和轧材中典型夹杂物。结果表明:重稀土Y对夹杂物改性明显, 在弹簧钢中添加钇基重稀土后, 显微夹杂物主要以RE₂O₃、RE₂O₂S、RE₂S₃等稀土夹杂物形式存在, 生成的稀土复合夹杂物尺寸在2~4 μm, 并且呈规则球状; 大型夹杂物中检测后并未发现含有稀土元素, 但是大型夹杂物的形态比未加稀土的夹杂物更为圆整和球状, 且大小更为细化.      

60Si2Mn弹簧钢中TiN析出的热力学讨论

 为控制60Si2Mn弹簧钢中TiN夹杂物的析出,对TiN生成反应进行了热力学讨论。计算了N和Ti在1 873 K时的活度系数和其它温度下活度系数与温度的关系式。计算表明TiN的生成反应只能在固相中进行,但在两相区内结晶前沿,TiN的生成反应可能进行,认为减少TiN析出的最好办法是控制钢中N和Ti同时快速通过两相区。     

非金属夹杂物和表面状态对高强度弹簧钢疲劳性能的影响

详尽地论述了非金属夹杂物的变形率、数量、尺寸、形状和分布以及表面缺陷、脱碳和表面处理对高强度弹簧钢疲劳性能的影响。     

弹簧钢精炼过程中非金属夹杂物行为的研究

针对淮钢弹簧钢60Si2CrVAT,采用金相、SEM-EDS等分析方法,研究了精炼过程中夹杂物尺寸、成分、形貌等变化的情况,结果表明,在LF炉精炼后,微观夹杂物由30.57个/mm2下降到8.93个/mm2,减少了70.79%,RH循环脱气处理后,夹杂物略有减少,经轧制后,夹杂物数量有所增加。随着冶炼过程的进行,大颗粒夹杂得到有效去除,细微夹杂物所占比例逐步升高。钢中存在的夹杂物主要有氧化物、硫化物,以及CaO(CaS)-Al2O3-SiO2类复合夹杂物,成材中以复合氧化物为主。     

国内外气门弹簧钢54SiCr6中氧化物夹杂控制分析

通过对国内外钢厂生产的气门弹簧钢54SiCr6中氧化物夹杂的尺寸和成分的对比分析,发现国内A厂在氧化物夹杂尺寸上控制得较好,但塑性与国外钢厂相比,存在一定的差距。其主要原因是氧化物夹杂中Al2O3含量过高,在冶炼过程中采取以一些措施,降低钢水中的AlS含量,可以提高氧化物夹杂的塑性。     

弱脱氧弹簧钢夹杂物形态控制研究

采用不同炉渣碱度和精炼工艺,对弹簧钢中全氧含量,夹杂物的尺寸、大小和成分进行了分析,并对夹杂物的形态分布进行了研究.结果表明,碱度高有利于脱氧和控制夹杂物尺寸,但容易形成脆性夹杂物;炉渣碱度低时,钢中氧含量相对较高,夹杂物尺寸偏大.弹簧钢要保证夹杂物的塑性,应将炉渣碱度控制在1.0~1.3,同时应适当延长软吹时间,保证钢中大颗粒夹杂的去除和钢中氧含量的降低.     

Inclusion control of automotive spring steel in the basic oxygen furnace and ingot casting process

The process of automotive spring steel in the basic oxygen furnace and ingot casting(BOF-IC)of Baosteel is described in this paper.High quality spring steel can be obtained through designing reasonable deoxidization and alloying processes,enhancing steel purity and reducing inclusions in steel.     

汽车用弹簧钢线材夹杂物的控制

汽车轻量化发展伴随着汽车弹簧使用强度的提高,从而对钢中夹杂物的要求也越高。通过分析典型的汽车弹簧对线材中夹杂物的要求,介绍了国外弹簧钢线材先进生产企业的冶炼工艺,综述了目前国内外关于弹簧钢中夹杂物的研究报道,可为国内弹簧钢线材生产企业开发或改进汽车用弹簧钢线材提供参考。     

1950MPa级弹簧钢55SiCrA疲劳断口夹杂物来源分析

采用SEM-EDS对1950 MPa级油淬火钢丝Nakamura旋转弯曲疲劳断口和弹簧疲劳断口宏观夹杂物的成分及尺寸分布进行检测,借助ASPEX Explorer自动扫描电镜对弹簧钢55SiCrA盘条显微夹杂物成分、尺寸及分布进行检测统计。通过对比发现,疲劳断口宏观夹杂物与钢中显微夹杂物成分近乎一致,表明其主要来源为脱氧产物和钢渣反应产物。并根据断口夹杂物的尺寸分布特点推测此疲劳条件下夹杂物的临界尺寸为20μm,最后指出采用夹杂物的塑性化生产工艺,借助结晶器流场优化提高铸坯表层洁净度是后续改进方向。     

高品质弹簧钢精炼过程氧化物夹杂的控制

研究了采用LF-VD-CC精益窄窗口控制工艺路线时,合适的脱氧、造渣、合金及夹杂物控制等技术对钢水洁净度的影响。结果表明,采用本工艺能够生产出全氧质量分数低于0.000 8%、Ti质量分数低于0.001 8%、Al_s质量分数低于0.002 2%的高品质弹簧钢;将精炼顶渣中Al₂O₃质量分数控制在不超过5%时,能够有效实现氧化物夹杂的低熔点化和塑性化;精炼过程中,熔点进入1 600 ℃等温线以内的氧化物夹杂在不断长大,并且通过上浮去除,而残留于钢中的夹杂物不仅熔点低、变形性能好,而且尺寸细小,对疲劳性能的影响较小。     

汽车悬架用弹簧钢55SiCr制备技术的研究进展

悬架弹簧钢是汽车悬架系统的重要部件,研发高性能汽车悬架弹簧钢制备技术对于推动特殊钢材料的国产化有着重要的意义。从洁净度控制、组织性能调控和表面脱碳控制3个方面介绍近年来汽车悬架弹簧钢55SiCr制备技术的最新进展。在洁净度控制上,对弹簧钢中夹杂物的控制方向、脱氧工艺、精炼渣和耐火材料等相关研究进行介绍。在组织性能调控中,重点介绍作者所在研究所在悬架弹簧钢55SiCr热处理工艺改进与优化上的探索,比较了淬火-回火、等温淬火和淬火-配分工艺对悬架弹簧钢55SiCr力学性能的影响。表面脱碳控制的相关研究表明,在进行热处理或热加工的过程中,应尽量避免在低于弹簧钢奥氏体/铁素体转变温度(约800℃)附近停留,虽然较高的温度有利于避免全脱碳,但是出于晶粒粗化、能耗和氧化等方面的考虑,热处理温度不宜高于1 100℃。     

45号优碳圆钢开裂成因分析及改进措施

针对济源钢厂生产的45号优碳圆钢产生裂纹问题,进行了取样、检验和分析.研究发现硅酸盐类非金属夹杂物含量较多.结合工艺过程,初步探明生产该圆钢产生裂纹的原因是硅酸盐类非金属夹杂物、碳偏析、连铸过程拉速过快.在生产实践中采取了提高冶炼质量、加强顶渣检验、对相应设备进行改造等措施,使钢材的不合格率由0.68%下降到0.35%...     

硅锰脱氧55SiCr弹簧钢中镁铝尖晶石的形成及演变

 某钢厂生产的55SiCr弹簧钢采用硅锰脱氧工艺,但在其冶炼过程中存在大量尖晶石类夹杂物,对最终产品的性能十分不利。尖晶石等硬、脆性夹杂物是弹簧在服役过程中疲劳断裂的主要因素之一,因此为明确弹簧钢中该类夹杂物的来源,进而控制并去除钢中非金属夹杂物,通过夹杂物自动分析、扫描电镜和能谱分析等手段,结合FactSage热力学计算分析了55SiCr弹簧钢冶炼过程夹杂物的演变及主要夹杂物的形成机理。分析结果表明,LF精炼后钢中夹杂物数量大幅上升,且其平均成分偏向SiO₂-Al₂O₃-CaO三元相图中高熔点区域;夹杂物主要以SiO₂·Al₂O₃·CaO·MgO为主,多表现为钙铝酸盐包裹或半包裹尖晶石的复合夹杂物类形态,此外还有少量单独的尖晶石夹杂物存在于钢中。对于上述夹杂物的形成及演变进行热力学计算,结果表明,钢液中Mg、Al含量上升将导致钢中析出大量尖晶石夹杂物,并与液态夹杂结合形成含镁复相夹杂物;同时,钢液成分的变化也会导致精炼过程生成的SiO₂·Al₂O₃·CaO·MgO类夹杂物中MgO、Al₂O₃含量大幅增加,在复合夹杂物内部析出尖晶石相。因此,为减少硅锰脱氧弹簧钢中尖晶石类硬脆性夹杂物的生成,需要严格控制钢中Mg、Al含量,尽可能降低夹杂物中MgO、Al₂O₃含量,以实现对弹簧钢中非金属夹杂物的塑性化控制。