SWRH82B小方坯中心偏析的改善

研究了过热度、二冷比水量和末端电磁搅拌等连铸工艺参数对SWRH82B小方坯中心偏析的影响。结果表明:降低过热度和增加二冷比水量可以改善小方坯的中心偏析;当拉速为2.6 m/min,比水量为1.8 L/kg时,F-EMS位置具有合适的液芯厚度;当F-EMS电流为500A,频率为10 Hz时,F-EMS具有优化的磁感应强度和电磁力。工艺参数优化后,SWRH82B小方坯中心质量得到了明显改善,盘条合格率得到了提高。     

55SiCr弹簧钢表面脱碳的研究

研究了在2%残氧下,加热温度和时间对弹簧钢55SiCr脱碳层深度和组织形貌的影响规律,并运用菲克定律讨论了脱碳层深度与温度、时间的定量关系。结果表明,55SiCr钢在500～1 200℃保温30 min后,总脱碳层深度随着加热温度的升高而增加,没有出现全脱碳;在950℃和1 150℃保温5～80 min,随着保温时间的延长,脱碳层深度呈增大趋势。相对于加热时间而言,加热温度对脱碳层深度的影响更明显。     

55SiCr弹簧钢弯曲疲劳试验断裂原因分析

弹簧的失效模式主要有断裂(折断)、变形(永久应变)和损耗(腐蚀、磨损等),运用扫描电镜观察和能谱检测等手段对55Si Cr弹簧钢丝Nakamura旋转弯曲疲劳断口进行分析。结果表明:钢丝近表面90μm左右大尺寸夹杂物是导致弹簧疲劳断裂的直接原因,该夹杂物主要成分为94.5ZrO_2-5CaO(wt%),属于连铸过程中典型的外来宏观夹杂物。因此,在炼钢过程中应严格控制耐材质量,防止由其带入钢水中的外来宏观夹杂物影响钢材质量。     

弹簧钢55SiCr组织精细结构分析

利用电子背散射衍射(EBSD)测试技术对国产和进口两种优质弹簧钢55Si Cr的珠光体团尺寸、分布和轧制织构进行了对比分析。结果表明,两种优质弹簧钢中的珠光体团尺寸细小,平均值在6~8μm;国产优质弹簧钢的珠光体团小于10μm的比例达84%。这两种优质弹簧钢中均有3种晶粒取向存在,即101、001和111,国产优质弹簧钢的晶粒在001和111取向附近的比例较高,而进口优质弹簧钢在101取向上的织构强度偏弱。     

改善60Si2MnA弹簧钢小方坯中心碳偏析的研究

研究了在拉速1.5 m/min、过热度30℃以下时,二冷比水量(0.3~1.4 L/kg)和末端电磁搅拌电流强度(220~380 A)对165 mm×165 mm的60Si2Mn A弹簧钢方坯中心碳偏析及等轴晶的影响,并与150 mm×150 mm铸坯的中心碳偏析对比。结果表明,随着二冷比水量增加,铸坯等轴晶率减小,中心碳偏析先增加后减小再增加,且结合射钉结果,确定最佳比水量为1.0 L/kg;末端电磁搅拌电流强度增加,等轴晶率增加,中心碳偏析先减小再增加,最佳末端电磁搅拌强度为340 A/6 Hz;150 mm×150 mm铸坯比165 mm×165 mm铸坯的平均中心碳偏析低,分别为1.04、1.06,且小断面铸坯的中心偏析指数波动更小。     

55SiCr弹簧钢脱碳与氧化行为研究

氧化脱碳是影响55Si Cr弹簧钢表面质量的主要因素,本文研究了不同加热温度、加热时间、加热方式对55Si Cr弹簧钢组织中氧化脱碳特征的影响。试验结果表明,1100℃时材料的总脱碳层深度达到最大值,超过1100℃时,总脱碳层深度逐渐减少,1100℃为55Si Cr弹簧钢的脱碳敏感温度。全脱碳层深度在800℃时达到最大值,高于950℃后,全铁素体脱碳层深度趋于稳定。加热温度对脱碳层深度的影响比保温时间的影响更加明显。     

弹簧钢55SiCr氧化与脱碳特性的研究

用光学金相、显微硬度、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法研究加热温度、冷却方式对弹簧钢55SiCr的氧化与脱碳行为的影响.结果表明,随着温度的升高,氧化失重率呈上升趋势;随着温度的升高全脱碳层深度增大,在950 ℃以下,于800 ℃时达到最大值,950 ℃以上呈直线上升;相同条件下,冷却速度越小,该弹簧钢的脱碳与氧化越严重,氧化层与基体结合强度越大,钢铁除鳞愈难.     

55SiCr弹簧钢中的残留奥氏体与碳化物

通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、洛氏硬度计等手段研究了弹簧钢55SiCr的组织和相变点以及残留奥氏体和碳化物在热处理过程中的组织演变。结果表明:55SiCr弹簧钢淬火后残留奥氏体以块状分布在基体上;随回火温度的升高,残留奥氏体减少并呈粒状和薄膜状分布;C在残留奥氏体中富集,使其稳定性增强;Si抑制了碳化物的析出,提高了残留奥氏体的稳定性。低温回火时,Si延缓了渗碳体析出;高温回火时,C原子扩散速率提高,促进渗碳体析出,引起体积的收缩。慢速加热回火时,C有足够的时间扩散,从而促进渗碳体的形成,使渗碳体的形成温度提前;快速加热回火时,C来不及扩散,抑制了渗碳体的析出。回火加热速率一样时,试验钢的硬度随回火温度的提高而下降。当回火温度为400 ℃时,硬度值最大为51 HRC;当回火温度为650 ℃时,硬度值最小为37 HRC。当加热速率为0.1 ℃/s时,硬度值最小为33 HRC;当加热速率为200 ℃/s时,硬度值最大为40 HRC。     

55SiCr弹簧钢盘条异常断裂原因分析

从生产现场中发现部分55SiCr弹簧钢盘条在仓库存储的过程中发生异常断裂。对断裂试样进行了断口宏微观形貌、化学成分、显微组织、力学性能、硬度与氢含量的分析以及电化学充氢验证试验,以找出断裂原因。结果表明:55SiCr弹簧钢盘条断裂试样的化学成分符合行业标准,其抗拉强度为2030 MPa,断面收缩率为38%,硬度平均值为615. 3 HV0. 3,符合技术要求。其异常断裂为应力状态下的氢致开裂,断裂起源点在试样表面的划伤缺陷处,该处在弹簧钢盘卷状态下具有较高的应力集中,容易诱导氢在此处聚集;断裂起源处呈沿晶断裂形貌,自起源点向内不断延伸,继而出现准解理与韧窝特征,裂纹扩展路径与试样所受应力方向垂直。现场发生断裂的试样中含有较少的氢含量,这是由于氢在室温下的逸出所致。     

55SiCr弹簧钢低温渗氮的组织和性能研究

采用喷丸技术作为催渗方法促进渗氮,将经不同喷丸强度处理的55SiCr弹簧钢试样分别在370℃和390℃进行低温渗氮处理12 h,通过金相显微镜、X射线衍射仪和HV-50Z显微硬度仪,对渗层的显微组织、硬度进行分析对比。结果表明:渗氮后弹簧表面硬度提高20%左右,随喷丸强度的提高渗氮层厚度不断加深,最低喷丸强度弹簧试样和最高喷丸强度弹簧试样其渗氮层厚度相差20μm以上。     

改善55SiCr盘条组织的工艺研究

针对55SiCr盘条在用户绕制悬架弹簧过程中出现断裂的问题,对其原因进行了分析,发现盘条搭接点位置存在大量异常组织.为此,对生产工艺进行了研究优化,钢坯加热制度降低了加热段和均热段的温度,以减小奥氏体原始晶粒度,有利于相变的完成;控轧工艺中开轧温度控制在950?960 ℃、终轧温度控制在830?850 ℃,为获得索氏体...     

方坯连铸中心偏析的数值模拟

基于连续模型对连铸方坯的中心偏析进行了数值模拟,分析了枝晶间液相流动对铸坯中心偏析的影响.采用SIMPLER算法开发程序,耦合求解模型中动量、能量和溶质守恒方程.对方坯的三维模拟结果表明,液相密度差异引起的自然对流使枝晶间富含溶质的液相不断向铸坯中心聚集.中心区域平均溶质浓度在液相穴深处迅速升高,并在凝固末端达到最大值.严重的正偏析集中在中心线周围.改善中心偏析关键在于控制液相穴末端的枝晶间液相的流动状况.     

弹簧钢小方坯成分偏析改善实践

化学成分偏析对弹簧钢棒材的力学性能、显微组织均匀性等均有重要影响。为改善某钢厂150 mm×150 mm弹簧钢小方坯的成分偏析,采用热酸腐蚀分析铸坯低倍组织、碳硫仪分析铸坯化学成分分布并结合传热数学模型,研究了拉速、比水量、过热度、电磁搅拌参数等连铸工艺参数对铸坯成分偏析的影响。结果表明,控制拉速为2.1 m/min、比水量为0.45 L/kg、末端电磁搅拌参数为400 A/10 Hz,可消除铸坯中心附近区域的负偏析,将中心正偏析度控制在1.15以下,且中心缩孔极为轻微。采用优化工艺后,弹簧钢棒材组织均匀性明显改善。     

喷丸处理对55SiCr弹簧钢低温气体渗氮的影响

对55SiCr弹簧钢表面进行不同强度的喷丸处理,并在390 ℃进行低温气体渗氮12 h。利用超景深显微镜、显微硬度计、直读光谱仪以及X射线衍射仪（XRD）分析了渗氮层的显微组织、厚度、氮含量和相组成。结果表明,渗氮层主要由γ’-Fe₄N和α_N相组成,并有少量的CrN和Fe₃O₄。随喷丸强度增加,渗氮层组织更加均匀致密,渗氮层厚度、表面硬度和渗层氮含量均增加。     

55SiCr弹簧钢轧制温度及轧后冷速的热模拟研究

以55SiCr弹簧钢为原材料,通过热模拟、金相组织、显微硬度检测等研究了过冷奥氏体连续转变曲线,并对实际生产过程中的轧制温度和轧后冷却速度进行了研究。结果表明,CCT曲线显示55SiCr组织中马氏体生成的临界冷却速度约3℃/s,且马氏体开始生成温度Ms点约245℃;为保证55SiCr的强韧综合性能,其轧制变形温度应该控制在900~1 000℃;为获得珠光体+铁素体组织,实际生产过程中55SiCr保温温度不应大于900℃,且轧后冷速不大于10℃/s。     

高强度油淬回火钢丝用55SiCr弹簧钢线材的开发

介绍了油淬回火钢丝用55SiCr弹簧钢线材的生产工艺流程,通过合理的成分设计及控制、采用低碱度精炼渣冶炼工艺、优化高线加热工艺制度及合适的控轧控冷工艺,成功试制出高强度油淬回火钢丝用热轧弹簧钢盘圆。结果表明：油淬回火钢丝用55SiCr钢的化学成分、非金属夹杂物、金相组织、晶粒度、脱碳层和力学性能满足客户要求;盘条经油淬回火后钢丝抗拉强度可以达到2 000 MPa级,断面收缩率不小于40%。油淬回火钢丝通过冷卷生产汽车悬架弹簧,弹簧疲劳寿命满足客户要求。     

线速度对在线感应加热55SiCr弹簧钢组织和性能的影响

使用不同线速度对?13.6 mm的55SiCr弹簧钢线材进行了在线快速感应加热热处理。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)及拉伸实验等分析了55SiCr弹簧钢热处理后的微观组织和力学性能。结果表明：在线快速感应加热热处理可细化实验钢的奥氏体晶粒尺寸,不同线速度下实验钢的微观组织主要由残留奥氏体和回火屈氏体构成并含有较高密度的位错结构。随着线速度的降低,相应回火保温时间的延长,实验钢的原奥氏体晶粒尺寸无明显变化,残留奥氏体相含量逐渐减少,α相含量逐渐增加,小角度晶界所占比例随回火时间的延长而逐渐减小。随着线速度的降低,实验钢在快速回火阶段的回复软化作用占据了主导作用,位错密度显著降低,导致其强度逐渐降低,断面收缩率增大。     

特殊钢连铸方坯中心区域宏观偏析定量化模型研究

在前人研究成果与实际连铸坯的基础上提出了新的连铸方坯中心区域宏观偏析定量化模型。该模型认为连铸方坯中心区域宏观偏析的形成过程概括为"凝固组织的确定"与"中心区域宏观偏析的形成"两个区域,并且将第二区域分为枝晶间液相的流动与重熔的发生、负偏析区的出现、中心线偏析的最终形成三个阶段。同时,对某工厂实际连铸坯进行了相应的定量化模型研究。研究结果表明要改善此连铸方坯中心区域宏观偏析的程度,最好在中心线位置处的固相率为0.76之前采取相应的措施;要想改变连铸坯的凝固组织,最好在中心线位置处的固相率为0.38之前采取相应的措施。     

冷却速度对Si-Cr型55SiCr弹簧钢组织和性能的影响

为研究冷却速度对Si-Cr型55SiCr弹簧钢组织和性能的影响,通过热力学分析计算,研究了冷奥氏体连续冷却转变规律。结果表明:在680℃冷却速度不高于1℃/s时进行等温控制相变,可得到具有均匀索氏体组织和良好的预期性能的Si-Cr型55SiCr弹簧钢。     

轴承钢连铸中心碳偏析的探讨

兴澄特钢是具有四位一体生产线的特钢厂,本文探讨连铸生产GCr15轴承钢的钢水过热度、拉速、M-EMS电流强度、结晶器水量、二冷段水量、加热时间对轧材的中心碳偏析及中心疏松等低倍组织的影响。