超纯净弹簧钢 精密弹簧生产

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超纯净弹簧钢 精密弹簧生产

  • 发布时间:2021-11-14

  • 编辑:弹簧厂家

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  超纯净弹簧钢 精密弹簧生产

  

  研究表明,钢中夹杂物是制约弹簧疲劳寿命的主要因素之一,提高夹杂物控制水平因而成为弹簧钢生产者的主要研究课题之一。在这种背景下,"超纯净弹簧钢"的概念在治金行业和弹簧行业流行起来。

  

  从炼钢装备的角度来看,国内外钢厂水平相当,关键的问题是国内钢厂由于起步较晚,尚未完全掌握夹杂物变性生产工艺,其成品夹杂物控制水平不稳定。此外,以从社会上回收的废钢为原料的特钢厂,在生产低合金弹簧钢时,其有害成分也不易控制。基于这两个原因,国产低合金弹簧钢的纯净度控制水平参差不齐,与国外先进水平相比尚有差距。

  

  (1)炼钢 因为大颗粒夹杂物周围容易产生疲劳裂纹,所以超纯净弹簧钢中夹杂物的大小、数量和分布等控制十分严格,必须呈细小、弥散状态分布。除了允许一定数量的直径在5μm以下夹杂物之外,直径5~15μm 之间的夹杂物的量要严格控制,不允许出现15μm 以上的较大颗粒夹杂物。

  

  若要达到这一要求有两种冶炼方法可以选用∶一是超低氧加超低氮化钛生产工艺;二是夹杂物变性生产工艺。

  

  夹杂物变性工艺是将钢中氧含量控制在一定范围11~25×10-6内,采用特殊合成渣,使铝生成的夹杂物由高熔点的 Al,O3、CaO-Al,O、和 MgO-Al,O、转变为低熔点易变形的CaO-Al,03-SiO2-MgO复合物。目前钢厂主要采用这种冶炼方法,再辅以铝含量很低的铁水或废钢及改变钢包耐火材料的成分等措施,生产超纯净合金弹簧钢。

  

  (2)铸造 国外钢厂一般采用300mm ×400mm 以上的大方坯连铸,并在拉坯过程中增加了火焰清理工序,以减少连铸坯的表面缺陷。国内钢厂近几年连铸装备水平提高很快,除少数钢厂受投资所限仍采用160mm×160mm 方或150mm ×150mm 方小方坯连铸或模铸外,大部分钢厂实现了300mm×400mm 以上的大方坯连铸,但一般缺少拉坯过程中火焰清理工序。小方坯连铸生产工艺的优势是节能,如果采用短流程技术则更节能,但控制产品表面质量难度较高,且偏析问题尚无有效解决办法。

  

  模铸已是落后工艺,其头、尾料的偏析较小方坯更严重。例如;采用模铸法生产的φ8.0mm60Si2MnA和φ10.5mm55SiCrA 热轧线材,在制品厂拉拔道次中出现了断裂,经分析表明,是由于弹簧钢线材心部存在严重的成分偏析,造成组织异常引起的。

  

  (3)控轧控冷 目前,控轧控冷技术已在国内轧钢厂普及应用,盘条质量因此有了质的飞跃。与国外先进水平相比、尺寸、公差和圆度等指标水平大体相当,但脱碳层、索氏体化率等指标还有较大差距。日本神户制钢和新日铁等公司能够保证线材表面无全脱碳层,部分 脱碳层深度也仅有线材直径的0.6%下,而国内钢厂生产的弹簧钢线材表层全脱碳现象难 以完全避免、时有出现,有时还很严重,厚度高达0.06mm。另外,线材的索氏体率也忽高忽低,导致钢材塑性不匀。


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