异型钢丝用65Mn热轧盘条的生产实践

经过弹簧钢产品长期的研发和生产实践,安钢形成了异型弹簧钢丝用65Mn热轧盘条稳定的转炉冶炼、LF精炼、方坯连铸及控轧控冷工艺。规格Φ6.5 mm的65Mn盘条抗拉强度为1075 MPa^1115 MPa,断面收缩率达到50%以上,且组织索氏体比例达到80%以上,能够满足用户制作异型弹簧钢丝的各项要求。借助光镜和扫描电镜对生产中出现的开裂问题进行了分析,盘条局部增碳和组织异常是导致开裂的主要原因,通过采取有效措施避免了类似质量问题的发生。

Φ6.5mm 65Mn弹簧钢盘条的研发

传统的65Mn弹簧钢盘条拉拔过程中需要进行铅淬火以获得索氏体组织。采用4种不同的控冷工艺参数生产65Mn盘条,控制吐丝温度约800℃,经方案1处理后,索氏体体积分数约为60%～80%,很不均匀,抗拉强度平均为950 MPa;经方案2处理后,索氏体体积分数约为70%～85%,不均匀,抗拉强度平均为1 000 MPa;经方案3处理后,索氏体体积分数约为95%,不均匀,局部存在马氏体,抗拉强度平均为1 120 MPa;经方案4处理后,索氏体体积分数约为95%,金相组织均匀,抗拉强度平均为1 080 MPa。

65Mn钢弹簧垫圈断裂分析

65Mn钢盘条在放置过程中出现部分盘条自然断裂,并且在压扁卷簧时发生断裂。通过化学成分分析、断口分析、金相检验等方法,对65Mn盘条和成品的断裂原因进行了分析。结果表明,贝氏体组织是造成65Mn钢盘条自断及卷簧过程中断裂的主要原因。结合65Mn钢贝氏体组织形成条件和生产实际,解释了贝氏体形成的原因,由此提出了改进措施。

65Mn弹簧钢盘条相变组织分析

为合理制定65Mn盘条控冷工艺和球化退火工艺,使用热模拟相变膨胀法,结合金相组织分析及硬度试验方法,研究65Mn弹簧钢的组织相变规律。试验测定了65Mn动态连续转变CCT曲线,同时测定了该钢种的Ac1、Ac3、Ar1、Ar3等临界相变点温度,结果表明,当冷却速度低于7℃/s时,仅发生铁素体和珠光体组织相变,此时钢中组织为索氏体+珠光体+铁素体,索氏体含量随冷却速度的增加而增加。冷却速度大于7℃/s时,开始发生马氏体相变。冷却速度大于30℃/s时仅发生马氏体相变。采用本试验研究成果,制定了合理的65Mn盘条控冷工艺,生产出了力学性能合格的65Mn盘条。同时制定了合适的盘条球化退火工艺,供下游用户参考,用户使用该工艺对盘条进行球化退火处理,可获得均匀的球化组织。