汽车悬架弹簧用55 SiCr热轧盘条的研发

介绍了河钢邯钢试制Φ12mm汽车悬架弹簧用55SiCr热轧盘条的研发过程及用户使用情况.通过采用无铝脱氧、窄成分控制、低过热度恒拉速等炼钢工艺;铸坯角部修磨;轧钢重点控制加热温度和加热时间,避免脱碳层超标等一系列技术措施.开发的55SiCr弹簧钢热轧盘条各项性能指标均满足GB/T1222-2016要求.制成汽车悬架弹簧...     

高品质汽车悬架弹簧钢55 SiCr生产工艺实践

采用KR铁水脱硫—130 t BOF—炉外精炼(LF+RH)—320 mm×425 mm大方坯连铸—开坯—热轧工艺生产汽车悬架弹簧钢55SiCr,通过采取控制入炉铁水成分、转炉终点成分、LF终渣碱度、连铸过程全程无氧保护浇注等工艺措施,生产出低倍组织良好、纯净度高的55SiCr弹簧钢,结果表明:钢水中磷、硫的质量分数小于0.010%,氧的体积分数不大于10×10-6,钢中非金属夹杂物A,B类不大于1.0级,C,D类不大于0.5级,满足了用户对汽车悬架弹簧钢的技术要求.     

汽车悬架系统用55SiCr弹簧钢丝带状组织

 为了研究中心偏析对弹簧钢组织性能的影响,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针等手段研究了55SiCr弹簧钢的元素偏析行为、带状组织及力学性能。结果表明,带状组织由合金元素偏析引起,其内部锰、铬和硅质量分数为非偏析带2倍以上,合金元素偏析引起带状组织,弹簧钢拉伸试样中裂纹起源于偏析带状组织,并沿垂直于带状组织方向扩展导致最终断裂,带状偏析是影响高强度弹簧钢力学性能的主要因素。     

稀土铈对55SiCr高应力弹簧钢夹杂物的改性作用

 55SiCr高应力弹簧钢主要用于制造交通工具的气门、悬架和制动弹簧,钢中的大颗粒复合夹杂物所引起的疲劳破坏和长条形MnS所造成的各向异性与氢致裂纹敏感性等是降低弹簧服役寿命的重要原因。从冶炼环节对此类夹杂物进行改质改性并使其细小、无害化是提高弹簧服役性能的重要途径。基于高温管式炉冶炼试验并结合SEM、EDS检测和热力学计算等方法探究了稀土铈对55SiCr钢中夹杂物的改性机制以及铈含量对夹杂物的影响规律。结果表明,钢水中加入铈后,首先生成大量小尺寸稀土夹杂物;随着反应进行,夹杂物数量逐渐减少,大多数夹杂物得以上浮去除。适量铈可以起到净化钢液作用。此外,铈的添加量对夹杂物特性影响很大。当铈添加量为0.02%时,钢中的夹杂物主要为被铈不同程度改性的MnS夹杂以及Ce-O-S、Ce-S类夹杂,尺寸大多为1~3 μm,呈球形或椭球型;当铈添加量增加至0.26%时,MnS夹杂消失,形成大量有棱角、不规则的Ce-O和Ce-O-S类夹杂,对钢的疲劳性能将产生不利影响。铈通过3种方式改性MnS夹杂, 从MnS四周向内扩散进行、从MnS夹杂物一侧改性以及从MnS中部开始改性。从控制夹杂物无害化角度,建议适宜的稀土添加量为0.01%~0.02%,此时钢中铈质量分数为0.009%~0.014%。     

弹簧钢55SiCrA轴向疲劳行为的试验研究

随着对汽车轻量化和安全性要求的不断提高,改善疲劳性能成为弹簧钢研究与开发的一个重要主题.在Amsler HFP 5000高频疲劳试验机上研究了弹簧钢55SiCrA轴向拉-压加载的疲劳性能,测定了其条件疲劳极限及S-N曲线,利用扫描电镜(SEM)和E-DAX对疲劳断口及夹杂物进行观察,对断口进行了宏观和微观分析,研究了疲...     

SiCaBa合金对55SiCr弹簧钢的脱氧脱硫及夹杂物控制研究

针对服役条件要求苛刻的55SiCr气门弹簧钢,采用高温管式炉试验研究了低氧条件下向钢中加入SiCaBa合金的脱氧、脱硫及夹杂物控制规律。结果表明,SiCaBa合金有进一步深脱氧、深脱硫的效果,并可细化夹杂物尺寸;在钢中加入0.48 kg/t_钢的SiCaBa合金(49.8%Si-25.6%Ca-11.1%Ba)和Fe₂O₃含量低于1%的精炼渣能使T[O]和[S]分别降至11×10^-6和8×10^-6。     

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。     

55SiCrA弹簧钢线材夹杂物与组织研究

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM-EDS)以及Factsage热力学软件对国内外弹簧用线材夹杂物与组织进行了研究.结果表明:国内外3家钢厂弹簧钢线材在显微组织、中心偏析、脱碳层厚度、晶粒度等方面相差不大;国内Y厂弹簧钢线材中发现有1级D类夹杂物以及1.5级Ds类夹杂,而国外H厂和国内B厂相对较好,均未出现Ds类...     

弹簧钢55SiCr拉拔钢丝延迟断裂原因分析

利用金相显微镜、扫描电镜分析了弹簧钢55SiCr拉拔钢丝延迟断裂的原因,发现钢丝表面存在高碳回火马氏体组织形成的硬化层,且存在细小裂纹;断口呈现脆性断裂特征,在表面异常组织区域存在含F的CaO-SiO2-Al2 O3-MgO-MnO-Na2 O大型复合夹杂和C成分夹杂.追溯此批材料的炼钢过程,发现连铸过程的非稳态控制是...     

钙处理对硅脱氧弹簧钢55SiCr氧化物夹杂的影响

摘要：为了将硅脱氧弹簧钢中SiO2类高熔点硬质夹杂改性成低熔点夹杂物,在炼钢生产中进行了钙处理试验。利用FEI Explorer 4自动扫描电镜对硅脱氧弹簧钢55SiCr在正常工艺与钙处理工艺处理后的铸坯、盘条中氧化物夹杂的成分、尺寸、数量、形貌进行检测,统计分析2种工艺下夹杂物尺寸、夹杂物轧制变形性的差异,并通过弹簧钢丝Nakamura旋转弯曲疲劳测试对比2种工艺下夹杂物控制水平。分析结果表明：硅脱氧弹簧钢55SiCr钙处理工艺后氧化物夹杂主要为CaO SiO2 (CaS)类,尺寸较大,且此类夹杂物在盘条轧制过程中不易变形细化,最终恶化弹簧钢疲劳性能;正常工艺处理后氧化物夹杂尺寸随着夹杂物中Ca含量升高有增大倾向,CaO SiO2 Al2O3系相图中方石英、磷石英与莫来石交界区的夹杂物轧制变形性优于假硅灰石和钙长石共熔区的夹杂物。     

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。     

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。     

Study on exogenous inclusions in rotary bending fatigue fracture of Si- killed spring steel 55SiCr

The size, distance from surface and composition of macro inclusions in rotary bending fatigue fracture of 1950MPa- class Si- killed 55SiCr suspension spring wire were analyzed by SEM- EDS. The composition distribution of endogenous oxide inclusions in the Si- killed 55SiCr wire rod were analyzed by means of FEI Explorer 4 automated scanning electron microscope, and the results show that macro inclusions in rotary bending fatigue fracture are exogenous inclusions. The distribution characteristics of these exogenous inclusions in the continuous casting bloom were studied by wire rod solidification dendritic display method. The results show that exogenous inclusions in fatigue fracture mainly are caused by the entrapment of mold powder, erosion of tundish line and submerged entry nozzle, and these exogenous inclusions mainly concentrate at the bloom loose side corner.     

55CrMnA弹簧扁钢产品开发

介绍了 5 5CrMnA弹簧扁钢产品的开发过程及其生产中的冶炼和轧制中的注意事项。     

Fe-Mn-Al-C系奥氏体基低密度钢的研究进展

轻量化且高强韧化已成为汽车用钢的主要发展方向.在不同类型的轻质钢中,FeMn-Al-C系奥氏体基低密度钢因具有更高的比强度和良好的塑韧性备受研究者们青睐.从成分体系与力学性能、多种强韧化机制、不同变形机制及工艺调控等方面总结了Fe-Mn-Al-C系奥氏体基低密度钢的研究进展,重点阐述了奥氏体基低密度钢中特有的B2相以及...     

第3代汽车用Mn-Al系中锰钢的研究现状

概述了Mn-Al系第3代汽车用中锰钢的研究现状,介绍了已开发的Mn-Al系中锰钢的化学成分及其设计依据,分析了不同合金对Mn-Al系中锰钢组织和性能的影响,揭示了中锰钢的高强度高塑性和高加工硬化率的形成机制,并讨论了Mn-Al系中锰钢的退火组织和力学性能。     

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。