节能降耗的一项重要技术——非调质钢及其强韧化工艺

采用非调质钢制造机械零件可省略常用的调质工序,达到节能减排的目的,产生可观的社会效益和经济效益。非调质钢零件经强韧化工艺处理可获得所需要的力学性能,其强化机制主要是沉淀强化和细晶强化。非调质钢有珠光体一铁素体钢、贝氏体钢和马氏体钢。目前我国的非调质钢及其强韧化工艺的应用和研究主要是在汽车行业。上海市机械制造工艺研究所有限公司进行了非调质钢及其强韧化工艺的应用研究,已获初步成果。     

锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了新开发的一种锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能,并与典型的钒微合金化的铁素体-珠光体型非调质钢F38MnVS和调质钢40Cr进行了对比。结果表明,开发的贝氏体型非调质钢具有细小均匀的粒状贝氏体组织,在锻态的疲劳极限比达到了调质钢40Cr水平,但在正火后的疲劳性能有所降低。与同样钒微合金化的铁素体＋珠光体钢F38MnVS相比,具有粒状贝氏体组织的试验钢的疲劳极限比较低。对疲劳断口的分析表明,贝氏体钢的疲劳裂纹均起源于试样的基本表面,疲劳裂纹以准解理机制扩展。进一步裂纹扩展速率试验表明,贝氏体钢的疲劳裂纹扩展速率da/dN明显低于铁素体＋珠光体型非调质钢F38MnVS。     

非调质钢在汽车曲轴、连杆锻件上的应用研究

非调质钢是伴随国际上能源短缺而发展起来的一种高效节能钢,其性价比远优于传统合金结构钢,可广泛用于装备制造业.本文以国内某锻造厂为例,介绍了非调质钢在汽车锻件中的应用,并分析非调质钢锻件的性能要求以及锻造工艺对非调质钢锻件质量的影响,最后对目前非调质钢应用中存在的问题进行了讨论.     

非调质钢表面硬化处理工艺

试验用非调质钢为F35MnV、F38MnVS、F40MnVS、F45MnVS及F49MnVS铁素体-珠光体钢和F12Mn2VBS贝氏体钢。对这些钢进行了表面硬化处理试验。结果表明,铁素体-珠光体型非调质钢可采用气体渗氮、离子渗氮和气体氮碳共渗以提高其表面硬度和耐磨性,但贝氏体非调质钢氮碳共渗处理后,其冲击韧度从46.7 J降低到了35.0 J,故不宜采用该工艺进行表面硬化。此外,F40MnVS钢的高频感应淬硬层表面硬度和硬化层深度与45钢的基本相同,经渗氮处理的F35MnV和F40MnVS钢渗层的化合物层比40Cr、45和38CrMoAlA钢的薄,而扩散层较厚者厚,表面硬度比40Cr、45钢高,比38CrMoAlA钢低。经气体氮碳共渗的非调质钢具有良好的综合力学性能。     

48MnV非调质曲轴用钢工艺及性能分析

本文对48Mn V非调质曲轴用钢工艺及微合金化原理进行了阐述和分析,并通过与部分调质用钢性能的对比,对非调质用钢的性能及实用性进行了分析。从性能上表明,非调质钢在一定范围内能够替代调质钢,满足力学性能的同时可以获得良好的经济收益。     

转炉-精炼-连铸法生产YF40MnV非调质钢的组织与性能

研究了转炉-精炼(LV)-连铸法生产YF40MnV非调质钢的工艺，确定了合理的脱氧、合金化工艺、硫的加入方式及吸收率，保证了钢的纯净度，钢材非金属夹杂物达到了国家标准要求，所炼的YF40MnV非调质钢各项性能均达到同类电炉钢和调质钢(45、40Cr)的水平。     

用YF40MnV钢替代45钢制造刀轴零件的可行性分析

介绍了YF40MnV易切削非调质钢在制作刀轴零件上的应用,并与45中碳调质钢在高频淬火及成本效益上进行分析对比,阐述了非调质钢替代45钢在刀轴制造应用的可行性。     

35MnVN、40MnVTi非调质钢温锻后的组织及耐磨性研究

研究了35MnVN、40MnVTi非调质钢和45、40Cr调质钢经650℃温锻后的显微组织及耐磨性,分析了磨痕形貌。结果表明,在90kg负荷下的滑动摩擦磨损特性试验中,35MnVN钢的耐磨性与40Cr钢相当,40MnVTi钢稍差,45钢最次。     

非调质钢曲轴的开发和应用

本文介绍了非调质钢（４９ＭｎＶＳ３钢）曲轴与调质钢（Ｓ５３Ｃ钢）曲轴的显微组织、力学性能和军性能对比试验结果，选定４９ＭｎＶ钢作为柴油柴机轴用材，并逐步投入批量生产，产生了巨大的经济效益。     

35MnVS非调质钢连杆应用研究

通过对非调质钢35MnVS和调质钢55钢在生产轿车连杆进行的金相组织、结构、性能等方面的对比,说明用35MnVS生产汽车连杆具有较好的性能和经济效益。     

含硫非调质钢轧后硫化物夹杂形貌的观察

用金相显微镜、扫描电镜和能谱观察和分析了转炉生产的含硫非调质钢轧后硫化物夹杂的形貌。结果表明,含硫非调质钢中硫化物夹杂的形貌有长条状、纺锤状、椭球状及球状。当钢中钙含量较低时,形成（Mn,Ca）S夹杂,形状为纺锤状、椭球状;随着钢中钙含量的增加,形成CaS夹杂,其形状变为球状。钢中的氧化物可以成为MnS的析出核心,形成复合型夹杂物。     

非调质钢弯臂、直臂的开发应用

介绍了非调质钢（30MnVS和35MnVN）与调质钢（40Cr）的材料力学性能试验结果。并依据3种材料的对比试验结果,内在质量检测结果选定30MnVS钢或35MnVN钢为汽车弯、直臂用材,以替代40Cr钢制造弯、直壁,并对使用效果进行了综合性分析。     

先进机械制造用结构钢的发展

先进机械制造用钢是先进制造业发展的基础,今后十年将是我国机械制造用钢产量及质量迅速发展乃至机械装备制造业迅速发展的重要时期。先进机械制造用结构钢应具有优良的力学性能、加工性能及服役性能。综合评述了渗碳钢、调质钢、非调质钢、超高强度钢、弹簧钢、轴承钢以及其力学性能、加工性能、服役性能方面的进展。     

微合金百调质钢的发展及其应用

此较详细的综述了微合金非调质钢的发展及其应用，这种新型结构钢国外始于七十年代，我国八十年代初开始非调质钢的研究。这类钢在生产中省去调质故称非调质钢，锻后空冷力学性能达到调质态性能，切削加工性良好，可焊接实施表面处理，简化工序，节约能源，降低成本，经济效益显，有广泛应用前景。     

用于前桥的高韧性非调质钢材

近年来,为了降低汽车零件的成本,对于汽车的重要零件(例如发动机零件、走行部零件等)采用热锻之后自然冷却、省略调质处理的非调质钢材料的情况正在增多。以往的非调质钢在热锻后达到所要求的强度的方法,采用在钢中添加少量的Ti、Nb、V中的一种元素或者复合添加上述元素的微合金化技术。但是,以往的方法,非调质钢要     

Nb-V复合非调质钢锻后组织变化

在Gleeble-3800热模拟试验机上进行热变形试验,研究Nb-V复合非调质钢在不同锻造工艺下的组织变化规律。结果表明,相对于单独添加V的非调质钢,Nb-V复合非调质钢锻后晶粒细小,铁素体含量增多,呈块状均匀分布,珠光体片层间距减小,且片层分布不规则,可改善钢的组织韧性。降低冷却速度有利于先共析铁素体长大,促使网状铁素体向块状铁素体转变,分布更均匀,有利于非调质钢韧性的改善。增大锻后变形量,可使组织细化。     

S含量对中碳非调质钢拉伸性能的影响

利用真空感应炉冶炼不同S含量的中碳非调质钢,锻后进行纵向及横向室温拉伸性能测试,研究了S含量对非调质钢拉伸性能的影响。结果表明,随S含量由0.025%增加到0.065%,钢中MnS的数量增加,且锻后沿锻造方向发生明显伸长,同时晶粒得到一定细化。随S含量的增加,非调质钢的纵向拉伸强度基本不变,而横向性能则逐渐降低且明显低于纵向性能。横向拉伸过程中外加载荷垂直于钢中的长条形MnS,MnS容易与基体分离从而导致裂纹的产生,危害横向性能。     

一种高钒中碳非调质钢的高周疲劳性能

采用旋转弯曲疲劳试验探索了一种高钒(0.28%)中碳铁素体+珠光体型锻态非调质钢37MnSiVS的高周疲劳性能,并与传统低钒(0.12%)非调质钢38MnVS进行了对比。结果表明,37MnSiVS钢的疲劳极限及疲劳极限与抗拉强度的比值均明显高于38MnVS钢及调质钢40Cr,分别为562 MPa和0.614。增加钢中V,所形成的大量细小弥散V(C,N)质点与铁素体间具有特定的位向关系,有显著的析出强化和组织细化作用,使37MnSiVS钢微观组织均匀细小,铁素体硬度明显增加,珠光体与铁素体的显微硬度比减小,从而呈现出十分优异的高周疲劳性能。     

汽车工业用钢和功能材料的现状与发展趋势

介绍现代汽车用钢的现状和发展趋势，重点评述了优质深冲薄板钢、无间隙原子钢、优良成形性的铁素体不锈钢薄板、非调质钢，以及汽车用金属功能材料，包括磁性材料和形状记忆合金等的开发状况。     

18Mn2SiVB非调质钢中夹杂物对其疲劳性能的影响

对所研制的18Mn2SiVB非调质钢中的夹杂物种类、形态及大小对钢疲劳性能的影响进行了研究。结果表明,锻后空冷18Mn2SiVB钢代替调质钢制造的卡车前梁,其疲劳寿命大于150万次,满足了60万次的使用要求。钢中存在形状不规则和多棱角、大尺寸（1～100μm）氧化物夹杂是疲劳强度降低的主要原因。