汽车用65SiCrV6弹簧钢丝表面处理工艺改进

汽车用65SiCrV6弹簧钢丝拉拔时出现严重横向裂纹缺陷。利用体视显微镜、扫描电镜及能谱等手段对钢丝表面横向裂纹缺陷形成的原因进行分析,发现在横向裂纹缺陷附近的钢丝表面存在残留的氧化铁皮。对生产工艺流程和相关工艺参数进行改进,由原来的间歇式酸洗磷化改为在线酸洗磷化;充分利用正火余温并实施两道酸洗;使用酸性草酸表调剂并调整酸洗与磷化工艺参数。改进后的钢丝表面氧化层酸洗干净、磷化均匀,钢丝表面质量能满足拉拔工序使用要求。

异常偏析对65SiCrV6线材及其淬回火弹簧钢丝性能的影响

φ7. 0 mm 65SiCrV6弹簧钢热轧线材横截面上存在明显的方框形偏析和中心偏析,方框尺寸约为4. 40 mm×4. 92 mm。通过对65SiCrV6线材化学成分、力学性能、金相组织、显微硬度、拉伸断口进行检测,并对φ3. 90 mm试验用半成品钢丝进行淬回火处理,对处理后的钢丝进行显微组织分析。结果表明,方框形偏析和中心偏析对65SiCrV6线材及其淬回火弹簧钢丝性能无明显影响。

65SiCrV6弹簧钢轴向拉压疲劳行为研究

针对汽车轻量化发展,对其核心零部件弹簧提出更高强塑性及疲劳性能的要求。采用超低氧冶炼技术制备了65SiCrV6弹簧钢,并研究了其热处理后的显微组织、拉伸性能,通过高周轴向拉压疲劳实验和升降法获得了65SiCrV6弹簧钢的S-N曲线,分析了其疲劳性能和疲劳断裂机制。结果表明:65SiCrV6弹簧钢热处理后强度达到2100 MPa级,且具有较高的伸长率和断面收缩率,显微组织为回火屈氏体;疲劳极限为925 MPa,高于普通中高碳弹簧钢,主要得益于其具有高的屈服强度和良好的塑性,且热处理组织细小、马氏体含量高,马氏体基体上细小弥散的碳化物组织可改善残余应力分布,降低了裂纹形成及扩展的速度,从而提高了疲劳性能;65SiCrV6弹簧钢中夹杂物尺寸控制在9μm以内,小于会成为疲劳源的夹杂物临界尺寸,因此导致疲劳试样断裂的主要原因是其表面缺陷,从而提高弹簧钢表面质量对提高其疲劳性能具有重要意义。

铌对65SiCrV6弹簧钢锻态组织和连续加热转变动力学的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)和热膨胀仪相结合的方式研究了铌对65SiCrV6弹簧钢锻态组织和连续加热奥氏体(A)转变动力学特征的影响。结果表明,质量分数为0.017%铌元素的加入(65SiCrV6Nb)没有改变锻态65SiCrV6弹簧钢所具有的主要由珠光体(P)和少量铁素体(F)所构成组织特征,但却提高了该弹簧钢中P的相对含量,降低了F的相对含量并使P和F组织细化。65SiCrV6和65SiCrV6Nb弹簧钢的连续加热A转变开始温度A;和转变结束温度A;与连续加热速度均具有指数关系,铌元素的加入显著提高了65SiCrV6弹簧钢的A;温度,但对A;温度的影响则很小。65SiCrV6和65SiCrV6Nb弹簧钢的连续加热奥氏体动力学均可分为P+F区,P+A+F区和A区等3个区,铌元素的加入扩大了P+A+F转变区。

两种超高强韧弹簧钢奥氏体晶粒长大行为比较分析

对两种2100 MPa级高强度弹簧钢原始锻材的奥氏体长大行为进行研究。分析了65SiCrV6和54SiCrV6的原奥氏体晶粒在不同加热温度下的长大规律,研究了不同元素在奥氏体晶粒长大过程中的影响。结果表明,两种钢的奥氏体长大曲线均近似指数函数,其中65SiCrV6的粗化温度约为1050~1100℃,54SiCrV6的粗化温度约为950~1000℃;在奥氏体晶粒尺寸上54SiCrV6刚开始大于65SiCrV6,超过1100℃后又小于65SiCrV6,这是由钢中的不同元素以及含量对奥氏体晶粒长大影响的综合作用所导致的。