夾雜物控制技術在閥門彈簧鋼生產中的應用

利用熱力學軟件計算了齒輪鋼氧含量與夾雜物成分控制、夾雜物轉變條件.結果表明,20crmoh鋼中具有較高塑性的非金屬夾雜物成分(質量分數)為:sio20%～10%、al2o322%～55%、cao42%～60%、mgo5%～10%,與之平衡的鋼液中鋁的質量分數大于0.020%,鈣的質量分數大于0.7×10-6,a[o]為0.0005%左右;選擇組成為cao>40%、al2o3≤37%、mgo10%、(%cao+%mgo)/%sio2為10、sio2含量盡量低的渣系,鋼中al2o3、mgo.al2o3夾雜物可轉變?yōu)榈腿埸c的鈣鋁酸鹽.試驗發(fā)現lf和rh精煉結束時鋼液t[o]含量均隨爐渣堿度增加而降低,采用高al2o3含量的爐渣對降低t[o]含量有利;精煉過程鋼液中夾雜物按"al2o3系夾雜物→mgo--al2o3系夾雜物→cao--mgo--al2o3系夾雜物"順序發(fā)生轉變,其中mgo--al2o3系夾雜物向cao--mgo--al2o3系夾雜物的轉變是由外向內逐步進行的,轉變速度相對較慢;降低t[o]含量有利于生成較低熔點的cao--mgo--al2o3系夾雜物.

為了滿足高強度鋼簾線的生產要求,必須降低鋼中不變形非金屬夾雜物的尺寸和數量。本文對簾線鋼中氧化物夾雜物控制機理進行了總結,并對國內幾家著名鋼廠控制簾線鋼夾雜物的措施進行了分析。

60Si2CrVA彈簧鋼轉爐冶煉過程夾雜物分布研究

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不同脫氧條件下彈簧鋼非金屬 夾雜物尺寸分布! 薛正良李正邦張家雯楊武 "鋼鐵研究總院#"江蘇淮鋼集團公司# 王玉甘朝福 "重慶特殊鋼公司# 摘要在工業(yè)生產條件下采用$種脫氧和精煉工藝生產彈簧鋼%&’()*+,-用四甲基氯化銨溶液電解萃取 法從熱軋彈簧鋼棒材試樣中萃取出非金屬夾雜物-用掃描電鏡和圖象分析儀等檢測非金屬夾雜物形貌和尺 寸分布.研究表明-采用連鑄法較采用模鑄法能大大降低大型夾雜的尺寸和數量. 關鍵詞彈簧鋼脫氧工藝非金屬夾雜物尺寸分布/ 012341056178519:9;:9:??1@1:@?8019:01:0a61:b 0533?a6948@347c41;;363:5439d14>519:a69@3003

超低氧彈簧鋼60Si2MnA精煉過程夾雜物的研究

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彈簧鋼 彈簧在沖擊、振動或長期交應力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。 在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等碳素彈簧鋼即含碳量wc在0.6%-0.9%范 圍內的優(yōu)質碳素結構鋼。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加硅含量wsi提高 性能；另外還有硌、鎢、釩的合金彈簧鋼。近年來，結合我國資源，并根據汽車、拖拉機設計新技術的要 求，研制出在硅錳鋼基礎上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種，延長了彈簧的使用壽命，提高了彈簧質量 性能要求 彈簧在沖擊、振動或長期交應力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。 在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等碳素彈簧鋼即含碳量wc在0.6%-0.9%范 圍內的優(yōu)質碳素結構鋼。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加硅含量wsi

分析了影響冷軋鋸片窄帶鋼質量的夾雜物主要來源。通過實施全量鐵水預處理技術、采用頂底復吹轉爐高拉碳技術、精煉工序吹氬位鋁脫氧、鈣處理工藝、cao-al2o3-sio2渣系快速生成技術,開發(fā)連鑄保護渣等,取得了良好的效果。生產實踐表明,冷軋鋸片窄帶鋼的夾雜物含量明顯降低,杜絕了大型夾雜物,提高了鋸片鋼的質量。

針對由67crva彈簧鋼制造的斯太爾發(fā)動機氣門彈簧進行了各項性能試驗,結果表明,氣門彈簧經合適的噴丸強化、熱強壓工藝處理后,其疲勞壽命、負荷損失率均達到標準要求;松弛試驗結果表明,67crva彈簧鋼是一種具有良好的抗松弛性能和疲勞性能的材料。最后進行了裝機試驗,經1000h臺架試驗,67crva彈簧鋼制造的斯太爾發(fā)動機氣門彈簧性能指標達到了qzz1118—1994標準的要求。

研究了管線鋼澆次頭坯夾雜物的主要來源及控制措施。采取將澆次頭坯軋制成熱軋板和在熱軋板取樣分析的試驗方案,得出熱軋板和鑄坯夾雜物分布。結果表明開澆初期4m以內的頭坯存在2級以上的b類夾雜物和保護渣卷渣。開澆初期鋼水注流的二次氧化是導致頭坯夾雜物超標的主要因素。提出開澆初期增加吹氬量和適當延長吹氬時間能夠較好的排除中包空氣,對降低注流二次氧化起到很好作用。

以u75v高速重軌為例,對冶煉過程的全氧含量和夾雜物的形貌、尺寸及成分進行了系統(tǒng)分析,對重軌鋼精煉過程的脫氧與夾雜物控制進行了探討。結果表明,爐渣堿度高有利于si的脫氧,lf精煉后可將鋼中全氧質量分數降至15×10-6以下,但高堿度會導致鋼中脆性夾雜物增多;高真空雖然對碳脫氧有利,但易引起鋼中鋁含量升高,不利于夾雜物的形態(tài)控制。rh與lf相比,排除小顆粒夾雜的能力更強,rh精煉后,鋼中的夾雜物已經非常細小,保護澆注的力度和中間包去夾雜能力是最終決定鋼中是否存在大型夾雜物的關鍵。高速重軌鋼的冶煉可以在lf精煉過程中采用較高的爐渣堿度,而在rh精煉過程中,應適當降低爐渣堿度和減少精煉時間。

彈簧鋼的技術發(fā)展及生產工藝現狀

彈簧是應用很廣泛的各種機械和儀表中重要零件，其外形可分成板簧和螺旋彈簧兩大類。彈 簧的主要功能是消震及儲能。彈簧工作時產生很大的彈性變形、吸收沖擊能量、緩和沖擊， 例如汽車等車輛上的緩沖彈簧；彈簧還可以通過釋放所吸收的能量，使其它零件完成某種動 作，例如發(fā)動機上的氣閥彈簧、儀表彈簧等。 1、彈簧鋼的特點 彈簧鋼首先，必須應具備高的彈性極限和高的屈強比，以避免彈簧在高載荷下產生永久變形； 其次，應具備高的疲勞極限和高的抗拉強度，以免彈簧在長期震動和交變載荷應力的作用下 產生疲勞破壞；再次，有一定沖擊韌度和足夠的塑性；同時還要求有良好的淬透性和低的脫 碳敏感性，使彈性極限大幅度降低；以及良好的表面質量，在冷熱狀態(tài)下容易加工成形和良 好的熱處理工藝性。 彈簧鋼一般均在彈性極限范圍內服役，承受載荷時不允許產生塑性變形，因此要求彈簧鋼經 淬火、中溫回火后具有盡可能高的彈性

牌號用途舉例 60、70號火車車廂的螺旋彈簧，一般機器上的圓、方螺旋 彈簧，小型機械的彈簧。 85 鐵路車輛、汽車、拖拉機上承受震動的圓螺旋彈 簧，板簧。 65mn 用于較大尺寸的各種扁、圓彈簧，如座墊板簧、 彈簧發(fā)條、彈簧環(huán)、氣門彈簧及輕載荷汽車和小汽 車的離合器彈簧與制動彈簧等。 55si2m 汽車、拖拉機、鐵道車輛的板簧、螺旋彈簧、車 輛止回閥簧及其它高應力下工作的重要彈簧。 55si2mnb汽車前后簧、副簧。 60si2mn 和 60si2mna 汽車、拖拉機、鐵道車汽上的板簧、螺旋彈簧， 安全閥止回閥簧，制造承受交變負荷及在高應力下 工作的大型重要卷制彈簧和受據烈磨損的零件。 軸承鋼用途：導桿、滑軌、導柱、軸承軸心、機械柱等。 彈簧鋼用途：具有高度之抗疲勞性及沖擊性，一般經油淬火回火調質后使用，其中 碳系一般用途

彈簧鋼 springsteels 用以制造彈簧或類似彈簧性能零件的鋼類。具有高的彈性極限、疲勞極限(尤其是缺口疲勞極限)以及 一定的沖擊韌性和塑性，主要在沖擊、震動等動載荷或長期周期性交變應力的條件下使用。所以在各種狀 態(tài)下工作的彈簧都要有良好的表面質量和較高的抗疲勞性能。在工藝性能上，需經淬火、回火的彈簧鋼， 應具有一定的淬透性，不易脫碳，過熱敏感性低和塑性較高，在熱狀態(tài)下易于成形。制造小尺寸彈簧用的 鋼絲要有均勻的硬度和一定的塑性。 類別彈簧鋼按生產方法，可分為熱軋彈簧鋼和冷拉(軋)彈簧鋼。熱軋彈簧鋼包括制造螺旋彈簧、扭力 桿用的圓鋼或梯形鋼和制造板簧的扁鋼；冷拉(軋)彈簧鋼包括制造小規(guī)格螺旋彈簧的冷拉鋼絲和制造發(fā)條 以及各種彈簧片的冷軋鋼帶。合金彈簧鋼中通常含錳、硅、鉻、鉬、鎢、釩和微量的硼，這些合金元素都 可提高鋼的淬透性。錳和硅固溶入鐵素體中,可提

彈簧鋼的技術發(fā)展及生產工藝現狀 作者：申勇，申斌，吳靜，唐武峰，shenyong，shenbin，wojing，tangwu-feng 作者單位：安陽鋼鐵集團公司,河南,安陽,455004 刊名：金屬制品 英文刊名：steelwireproducts 年，卷(期)：2009,35(3) 被引用次數：7次 參考文獻(7條) 1.王忠英;于桂玲60si2mn(a)彈簧鋼的脫氧工藝[期刊論文]-鋼鐵研究學報2003(02) 2.劉麗華;肖同友;霍松波用uhp-if/vd-cc工藝流程生產彈簧鋼的質量控制[期刊論文]-煉鋼2003(06) 3.江陰興澄特種鋼鐵有限公司gb/t1222-2007.彈簧鋼2007 4.徐德祥;尹鐘大高強度彈簧鋼的發(fā)展現狀和趨勢[期刊論文]-鋼鐵2004(01) 5.陸志新;唐勁松寶鋼線材的

新型油淬火——回火閥門彈簧鋼絲的研制

研究了b類夾雜物的控制技術.高速重軌要求b類夾雜不高于1級,鋼水中w(alt)≤40×10-6.采用無鋁脫氧后,熔渣堿度的提高,提高了渣中al2o3的活度,精煉尾期加入大量的硅鐵,促進了反應的進行.將熔渣堿度控制在2~3之間,精煉前期加入硅鐵,精煉過程中硅鐵加入總量控制在300kg以內,可有效控制鋼水中w(alt)的增加.采取措施后,b類夾雜物超標率由2.64%降為0.11%.

在sae9254鋼化學成分的基礎上增加碳含量和添加一些合金元素開發(fā)出的高強度cr-si彈簧鋼可以提高氣門彈簧的抗松馳性能，且具有良好的疲勞性能。

指出了影響氣門彈簧鋼絲疲勞性能的主要因素是冶金因素，介紹了國外先進的氣門彈簧鋼絲生產的冶煉、軋制和拉拔新工藝，提出了提高國產氣門彈簧鋼絲質量應采取的措施。

傳統(tǒng)的扁鋼絲,特別是寬厚比大于5的扁鋼絲生產工藝復雜,能耗高,生產周期長,且大多需要多次的退火熱處理,在沒有保護氣氛的條件下很容易脫碳。采用電接觸加熱的方法,將鋼絲加熱到軋制溫度,一次粗軋成型,很好地解決了傳統(tǒng)生產工藝上存在的問題?？商岣叱刹穆?%,降低能耗25%～40%