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60Si2MnA弹簧钢的生产技术要点与产品检验(6)

来源:未知 编辑:admin 时间:2017-08-14

  
  60Si2MnA钢铸坯低倍检验结果
  
  对60Si2MnA钢热轧材进行热酸浸横向低倍检验,见图2.可以看出,低倍组织中无明显的缩孔、气泡白点、裂纹,中心疏松和偏析均不大于1级,满足标准要求。
  
  60Si2MnA钢成品材低倍检验结果
3.3脱碳层和显微组织
  
  脱碳使钢的表面硬度下降,影响弹簧的疲劳寿命和弹性减退抗力等,所以希望弹簧钢脱碳敏感性愈小愈好。弹减抗力好的高硅含量的Si-Mn弹簧钢脱碳敏感性较大,这主要是由于硅提高钢的碳活度,增加了钢的脱碳倾向,而铬、钒、铌、钼除可降低钢中碳的活度外,还能形成碳化物,提高了钢中碳扩散的激活能,减轻了钢的脱碳倾向。并且一些研究结果表明:弹簧钢寿命与硅引起的脱碳成反比,增加合金元素铬可以降低硅对脱碳的不良作用[4].因此在60Si2MnA钢成分设计中加入适量的铬(w(Cr)≤0.35%)。标准中要求总脱碳层深度不大于直径乘2.0%(mm),对Φ18~32mm规格直径的圆钢按照GB/T224-2008进行脱碳层深度检验评定,从检验的结果来看,总脱碳层深度在0.08~0.34mm,均满足标准要求。
  
  对60Si2MnA钢热轧材进行了显微组织检验,热轧态显微组织为珠光体加铁素体,如图3所示,组织正常。
  
  60Si2MnA钢成品材组织形貌
  
  3.4力学性能和硬度
  
  按照GB/T1222-2007标准要求,对试验钢进行热处理,由于标准中范围较宽,在生产检验中发现,力学性能影响波动大,因此根据工业性试制中各合金元素成分按中下限控制实际情况,优化出符合生产的较佳热处理工艺,即880℃淬火温度下保温45min油冷,490℃回火并保温90min后水冷。采取以上措施后,60Si2MnA钢试样调质态力学性能检验结果完全满足标准要求,合格率100%.同时对60Si2MnA钢热轧态表面进行了硬度检验,其布氏硬度值均小于315,满足标准布氏硬度要求,结果如表4所示。
  
  60Si2MnA钢力学性能和硬度
  
  3.5夹杂物检验
  
  通过吹氩搅拌、造渣精炼、真空处理等手段,可以控制60Si2MnA钢中夹杂物尺寸和数量[5],从表5中可以看出,A类硫化物夹杂一般在0~1.5级;B类氧化铝类夹杂基本都是0级,只有2个批次中检验为0.5级,主要是铁合金中含铝;C类为0级,D类球状氧化物类0~1级。同时采用电子探针对60Si2MnA钢夹杂物成分组成和类型进行了分析。试验结果表明,钢中夹杂物多以硅铝酸钙、硫化钛锰和硫化锰为主,还有很少量的氮化钛,尺寸大小不一,见图4、图5.在Leica图像仪上对夹杂物进行定量分析,结果表明每平方毫米面积上的夹杂物有66个,最大直径约32μm,尺寸主要集中在2~6μm,比例达到70%;小于10μm夹杂物的比例达到90%,而小于10μm夹杂物的去除难度较大。
  
  脆性夹杂物的形貌、尺寸和成分


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