碲改质C70S6非调质钢的旋转弯曲疲劳性能

采用升降法和成组法对碲改质C70S6非调质钢进行旋转弯曲疲劳试验,研究了试样的旋转弯曲疲劳性能,分析了碲改质作用机理。结果表明:当置信度为95%,失效概率分别为10%,50%时采用升降法得到的疲劳强度分别为385.0,458.8 MPa,采用成组法时分别为379.9,432.0 MPa,两种方法所测疲劳强度均高于企业要求和未经碲改质C70S6非调质钢;试验钢中硫化物为MnS和Mn(S,Te),大多呈曲率半径小的椭球状,评级结果为细系1.5级,粗系2.0级,其尺寸小于国内未经碲改质C70S6非调质钢,与国外未经碲改质C70S6非调质钢相当;碲改质主要通过调控硫化物形态、减小硫化物尺寸来改善C70S6非调质钢的旋转弯曲疲劳性能。

C70S6非调质钢锻造连杆的组织力学性能和胀断性能研究

用国产非调质钢C70S6开发试制了胀断连杆。对不同锻造工艺的国产非调质钢C70S6胀断连杆的组织及性能进行了测试，并且运用裂解装置分析了连杆的胀断性能。结果表明：四种不同锻造工艺连杆的组织均为铁素体和珠光体．铁素体含量低于5％；屈服强度在580～630MPa、抗拉强度在970-1010M：Pa、硬度在280~330HV，均符合胀断连杆技术要求；且胀断断口呈现解理断裂形貌，属脆性断裂。

胀断连杆用C70S6钢的高周疲劳性能

采用旋转弯曲疲劳实验研究了胀断连杆用两种成分(%:0.69C-0.034V-<0.005Ti-0.015N和0.72C-0.036V-0.023Ti-0.014N)C70S6钢的高周疲劳性能。结果表明,疲劳断裂均起源于试样的表面基体,其高周疲劳性能主要受微观组织特别是珠光体片层间距的影响;含0.023%Ti的C70S6钢中珠光体片层间距较大,析出粗大(Ti,V)(C,N),导致0.023%Ti钢疲劳性能低于不含Ti的C70S6钢。

胀断连杆用C70S6高碳非调质圆钢冷剪过程开裂分析和改进措施

Φ5 mm C70S6非调质钢(/%:0.72C,0.20Si,0.58Mn,0.015P,0.065S,0.12Cr,0.05Ni,0.035V,0.008Al)生产流程为60 t UHP EAF-LF-VD-240 mm×240 mm方坯连铸-轧制。通过对剪切下料时开裂钢棒的组织、断口和剪切工艺进行分析,得出剪切过程开裂钢棒和未开裂钢棒组织、硬度无明显差别,因棒材在剪切过程受剪切力作用,出现水平方向移动,造成平刀和圆刀之间的间隙增大,使棒材剪切面弯曲变形,造成端部开裂。通过安装时将间隙由0.5 mm减少至0.3 mm,棒材夹持力由3 t增至3.5 t,对钢材进行淋水锈蚀处理以增大摩擦力等措施,剪切30 tΦ35 mm C70S6钢材结果表明,剪切开裂率由原10%降为0。

C70S6可裂解锻钢的微观组织和力学性能

通过锻造后控制冷却的方法得到可裂解锻钢C70S6锻坯,观察其微观组织,并采用高频疲劳试验机与拉伸试验机测定了其断裂韧性及应变速率敏感性。结果表明,在室温下该材料为珠光体加断续的铁素体,而且铁素体大致呈网状包围在珠光体周围,二者比例大致为10%的铁素体和90%的珠光体。抗拉强度为900～1050MPa,屈服强度为585MPa,最大延伸率为10%。材料断裂韧性为39.74MPa.m1/2,断口基本无塑性变形,为脆性的解理断裂。随着应变率的上升,屈服强度随之增加,而抗拉强度随应变率的上升变化幅度不大。

C70S6钢连杆疲劳试验过早开裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试、宏观及微观检验对C70S6钢在疲劳试验中发生早期开裂的原因进行了分析。结果表明:裂纹源位于螺栓孔下端螺纹V型槽底部。切削丝锥加工的螺纹存在细小的刀痕,化学成分中硫、铬、钒含量超标,材料局部出现疏松,这些因素共同作用使得连杆在疲劳试验中过早开裂。因此,建议改善螺纹加工工艺和锻件锻造工艺。

柴油机C70S6裂解加工连杆的强度分析研究

利用有限元分析某型号柴油机裂解加工连杆在拉伸与压缩工况下的结构强度,并对连杆进行静载荷安全系数和疲劳安全系数校核。结果表明:在柴油机额定工况14 MPa的爆发压力下,通过裂解加工技术获得的连杆的疲劳安全系数与塑性安全系数均大于1.5,完全满足柴油机的工作要求。

连杆用C70S6钢的胀断性能

对比分析了传统连杆用非调质钢F38MnVS(/%:0.37C、1.32Mn、0.18Si、0.008P、0.060S、0.12Cr、0.12V)锻坯的胀断性能和胀断连杆用非调质钢C70S6(/%:0.72C、0.57Mn、0.32Si、0.020P、0.060S、0.17Cr、0.03V)锻坯的胀断性能。结果表明,C70S6钢的胀断性能明显优于F38MnVS钢。C70S6钢的组织以片层状珠光体为主,铁素体的含量极低,胀断面以脆性断裂为主,达到胀断技术的要求。

胀断连杆用C70S6 BY钢连轧材探伤不合格原因分析和工艺改进

非调质钢C70S6 BYΦ60 mm棒材的生产流程为60 t UHP EAF-LF-VD-240 mm×240 mm坯连铸-连轧。连轧材经现场超声波探伤并对缺陷定位取样,通过低倍、金相显微等检验方法对缺陷进行分析,得出该缺陷为心部裂纹,其产生原因主要是铸坯加热不均和轧后冷却应力较大造成。通过改善铸坯加热工艺,将加热二段温度从1 239℃提高至1 248℃,总加热时间≥2.0 h,均热段1 232℃20～40 min,轧后冷却由堆冷24 h改成坑冷38 h,探伤不合格率由36. 80%降至0. 78%。

高碳微合金非调质钢C70S6的开发和工艺实践

开发的高碳微合金非调质钢C70S6(/%:0.68~0.73C,0.15~0.25Si,0.45~0.55Mn,≤0.030P,0.055~0.070S,0.10~0.15Cr,0.04~0.08Ni,0.03~0.04V,0.0120~0.0140N)的生产流程为120 t顶底复吹转炉-LF-RH-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ39 mm棒材轧制。生产结果表明,通过控制Mn/S≥3,采用碱度[(CaO)/(SiO_2)]4.32的LF精炼渣(/%:59.87CaO,13.86SiO_2,5.55MgO,16.34Al_2O_3,0.64S,0.072MnO),钢水过热度15~30℃连铸拉速0.65 m/min,弱二冷比水量0.5 L/t;二冷Ⅲ段采用气雾冷却,终轧温度≤880℃等工艺措施,高碳微合金非调质钢C70S6抗拉强度≥950 MPa,屈服强度≥550 MPa,伸长率≥10%,断面收缩率≥20%,硬度HB值为240~290,其各项指标均满足胀断连杆要求。

涨断连杆C70S6锻钢毛坯与粉末冶金毛坯的差异研究

本文针对当前应用广泛的C70S6锻钢和粉末冶金两种不同材料的涨断连杆的差异性进行研究,从材料特性、制造工艺、产品性能、以及成本等多方面比较其各自的优势和劣势,为涨断连杆材料选择提供指导意见。

C70S6BY开发生产实践

介绍了C70S6BY的工艺开发及生产实践过程,摸索出各种工艺参数数据,其成分、性能满足控制及使用要求。

C70S6BY非调质钢中硫的窄成分控制技术

阐述了C70S6BY非调质钢转炉运用高碳和顶渣技术进行渣洗脱硫的方法,LF通过调整渣系以及后续控制软吹时间的工艺措施,准确实现了C70S6BY钢中硫的窄成分控制。

提高C70S6胀断连杆钢钢水纯净度的工艺优化

针对下游用户在C70S6胀断连杆钢加工过程中出现的切削性差、刀具磨损严重、A类超级别以及黑点缺陷等问题,分析了原因,并实施了一系列工艺优化。通过优化炉前脱氧造渣、LF硫铁矿入炉、连铸防氧化控偏析等措施,提高了钢水的纯净度和高硫钢的可浇性,有效降低了钢中A类、B类夹杂物的级别及比例,改善了钢中硫化物的分布,降低了轧材中硫化物的聚集,提高了钢材的切削性能。

C70S6裂解连杆性能分析

一种轿车发动机连杆采用C70S6钢、裂解法加工制造,本文介绍了裂解法加工连杆的工艺特点和对材料的要求,分析了这种轿车发动机连杆的化学成分、机械性能、金相组织,重点对该种连杆的疲劳性能及其影响因素进行了分析和讨论。

C70S6BY钢连杆异常“亮线”原因分析

针对C70S6BY钢车削后发现的内圈表面异常“亮线”问题,通过使用直读光谱仪(OES)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、碳硫分析仪等观察分析手段,对异样连杆进行了化学成分检测、扫描电镜分析、金相检测、硬度检测、碳硫分析。结果表明:钢材内部存在严重的珠光体偏析区域,在车削过程中,车刀经过偏析区域时其硬度与正常区域不一致,硬度差异致使在这些区域与正常区域刀痕存在差别,形成目视观察的异常白亮线。

胀断连杆用非调质钢C70S6BY产品研发

C70S6BY非调质热轧圆钢经过80 t顶底复吹转炉-LF+VD精炼-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ60 mm圆钢连轧-缓冷-精整、探伤工艺生产。采用碱度4~8 Al 2O 3-CaO-SiO_(2)渣系,LF精炼45~60 min;LF离站[S]≤0.010%,[O]≤0.001%;VD后硫合金化,[S]控制在0.063%~0.065%。VD出钢前喂入含镁包芯线100~150 m,Mg收得率在11%~17%,镁硫含量比值约为1.56%。中间包钢水过热度15~30℃,铸坯拉速0.9 m/min。经正火后,试验钢抗拉强度和屈服强度达957 MPa和563 MPa;伸长率和断面收缩率达12%和21%。镁改质处理后,硫化物夹杂长宽比1~2占比达到55%以上。

微合金化C70S6胀断连杆断裂面掉屑缺陷分析与工艺改进

采用金相显微镜、电子显微镜等分析得出,C70S6钢表面严重脱碳以及内部质量缺陷均会造成连杆胀断掉屑,通过优化Al、V、P含量,钢中铁素体含量由原5.5%-8.6%降至2.7%-4.8%;连铸过热度由≤35℃降至≤30℃,拉速由0.80-0.90m/min降至0.65-0.75m/min,末端电磁搅拌电流由200A提高至300A;轧制前铸坯涂涂料,加热炉加热时高温段空燃比由0.7-0.8降至0.5-0.6,加热温度提高至1200-1250℃;并采用提高轧后冷速等措施后,C70S6钢中心C偏析降为0.99-1.04,表面脱碳层深度≤0.50%d,晶粒度5.5-6.0级,铁素体含量≤5.0%,成功解决了连杆批量掉屑质量问题。

汽车发动机连杆用钢C70S6BY的研制

汽车发动机连杆用钢C70S6BY的工艺流程为130 t转炉-LF-RH-CCM-加热-轧制。LF精炼通过低碱度1.5~2.0的CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO渣系,RH采用氮气驱动,退泵后循环5~10 min,可以精准控制钢中S、N含量(0.064%~0.068%S和136×10^(-6)~142×10^(-6)N)。轧制后入坑缓冷,钢材组织由珠光体和少量铁素体组成,钢中非金属夹杂物主要是硫化锰和复合夹杂物。1050℃30 min空冷钢的抗拉强度达到995~1018 MPa,屈服强度586~611 MPa,伸长率11.5%~13.0%,断面收缩率22%~24%,HB布氏硬度值285~301。各项指标均满足涨断连杆的要求。

C70S6材料连杆用螺尖丝锥的优化设计与应用

针对C70S6高硬度钢材料连杆螺纹的难加工性,为改善螺尖丝锥在加工连杆螺纹孔时出现易磨损、折断、寿命短和不稳定等问题,通过优化螺尖丝锥的结构参数和加工工艺,对优化后的螺尖丝锥进行了寿命对比试验。结果表明,该优化设计能有效改善螺尖丝锥在加工高硬度钢C70S6材料连杆螺纹过程中出现的易磨损和易断裂问题,同时提高了螺尖丝锥的使用寿命及稳定性。