粗规格60Si2Mn弹簧钢丝的预冷淬火

为了降低水淬开裂倾向,采用钢丝感应淬火-回火生产线对ϕ6.8 mm的60Si2Mn弹簧钢丝进行了910℃保温3 s,随后通过控制其线速度冷却至不同温度后水淬和520℃回火。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机和显微硬度计研究了淬火、回火后钢丝的显微组织、硬度和拉伸性能。结果表明:线速度为5 m/min时,钢丝的冷却时间为40.0 s,淬火、回火后其显微组织为珠光体、铁素体和少量回火托氏体;线速度为15~20 m/min时,冷却时间为13.3~10.0 s,淬火、回火后钢丝的显微组织为回火托氏体和少量残留奥氏体;随着线速度的降低,钢丝的冷却时间延长,淬火温度降低,抗拉强度从1 715 MPa降至1 318 MPa,硬度从526~532 HV0.1降至364~425 HV0.1。

60Si2Mn弹簧扁钢剪切崩料分析

60Si2Mn弹簧扁钢在剪切加工过程中角部崩料。对A钢厂出现角部崩料的扁钢与B钢厂未出现崩料的扁钢进行理化检验并对比分析。A钢厂试样的化学成分、脱碳层、金相组织、夹杂物、低倍检验结果均优于B钢厂试样,力学性能相差不大,A钢厂试样硬度高于B钢厂试样。扫描电镜观察断口发现,B钢厂试样虽然没有明显崩料,但角部位置存在撕痕,已出现崩料趋势。结果表明:用户使用的大规格扁钢所需的剪切力已达到冷剪机极限,导致了剪切崩料现象的发生。建议更换下料方式,采用锯切下料,以保证剪切质量。

抛丸工艺对60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力的影响

采用不同抛丸时间、抛丸电流的抛丸工艺对高速铁路扣件用弹条原材料(60Si2Mn热轧弹簧钢)进行抛丸,弹丸为粒径0.6~0.7 mm的S230铸钢丸,并通过X射线应力测定仪测量60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力。结果表明:经不同抛丸工艺处理后,热轧弹簧钢表面残余应力均为压应力;在抛丸电流相同抛丸时间减小、抛丸时间相同抛丸电流减小两种情况下,残余应力场特征参数(最大残余应力、最大残余应力对应的深度和残余应力影响深度)和半高宽(层深相同时)均减小,抛丸效果变差;抛丸覆盖率100%、抛丸时间16 s、抛丸电流50 A时,残余应力场特征参数和半高宽最大,抛丸效果最好。

60Si2Mn钢盘条断裂原因

某60Si2Mn钢盘条在卷簧过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、夹杂物分析、扫描电镜分析等方法对该盘条的断裂原因进行分析。结果表明:在卷簧前及卷簧初期的拉拔过程中,盘条表面受到了严重的挤压或擦蹭,使组织变形,并形成了隐晶马氏体;在后续的拉拔过程中,盘条内部应力集中处萌生了微裂纹,裂纹不断扩展,最终导致盘条断裂。

弹簧钢60Si2Mn脱碳层软化的表征与研究

提出一种表征脱碳层软化的新方法，该方法借助Ｘ射线应力分析技术测量屈服强度在脱碳层深度方向上的分布．对弹簧钢６０Ｓｉ２Ｍｎ的脱碳层的屈服强度、Ｘ射线衍射线半高宽和显微硬度的层深分布作了对比和分析，在此基础上指出利用新方法进行软化表征有助于更深入阐明脱碳影响疲劳强度的机制，并有望建立某些定量关系．

60Si2Mn钢半固态初生相形成与演变机制

对等温和降温连续搅拌下60Si2Mn初生凝固组织形成与演变规律进行了实验研究.结果表明:等温和降温两种搅拌工艺可使初生奥氏体组织枝晶形态演变球化.等温温度越高,初生组球化效果越好;采用较长的连续搅拌时间,初生相可得到充分球化;连续降温搅拌到一定固相分数时晶粒尺寸变化较小;采用降温连续搅拌工艺可获得较小的球形晶粒尺寸.电磁搅拌改变了初生晶粒生核或生长的热力学和动力学条件,从而使初生相的界面形态经历了由球形失稳后转变为枝晶,又经过抑制、熔断、重熔、粗化、聚集而转变为近球形的演变过程.抑制和粗化是促使晶粒界面形态发生演变的主要动力学因素.

60Si2Mn弹簧钢半固态坯料制备的实验研究

利用自制的高熔点半固态坯料装置制备了具有触变特性的60Si2Mn钢半固态坯料,并通过观察淬火金相,分析了搅拌工艺参数、稀土元素及冷却速度对半固态组织的影响.结果表明:搅拌功率与搅拌频率对初生相凝固形态影响显著;在一定搅拌频率范围内,随搅拌功率增大,初生奥氏体组织得到了充分细化和均匀球化;稀土元素的加入增大了形核率并抑制了晶粒长大,进而影响半固态晶粒形态;加大降温搅拌冷却速度有助于晶粒的细化.

淬火对60Si2Mn组织及力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、硬度试验和显微组织分析等方法研究了淬火温度对复合模具钢基材60Si2Mn组织及力学性能的影响。结果表明:150℃低温回火时,随淬火温度的升高,各项力学性能都有所提高,当与高碳高铬钢复合时,可采用低淬+低回的热处理工艺,即1050℃淬火+150℃回火;550℃高温回火时,随淬火温度的升高,虽然韧性略有下降,但硬度与抗拉强度逐渐升高,当与高速钢等复合时,可采用高淬+高回的热处理工艺,即1150℃淬火+550℃回火。

激光强化60Si2Mn钢表面植物磨料磨损试验研究

利用CO2气体激光器,对常用于制造耐磨机件的60Si2Mn钢试件进行了激光表面淬火处理,检测了激光表面淬火后试件表现的性能,以苜蓿草粉为磨料进行了磨料磨损试验,考察了激光表面淬火后试件的抗苜蓿草粉磨损性能.结果表明:60Si2Mn钢经激光表面淬火之后,金相组织发生了明显的变化,试件表面硬度是未经激光表面淬火试件硬度的1.44倍,以磨损损失量为指标的耐磨性提高了84.2%.

热轧及冷却工艺对60Si2Mn弹簧钢带状组织的影响

为探究热轧60Si2Mn弹簧钢带状组织的形成原因,利用金相显微镜和扫描电镜分别研究了总压缩比、终轧温度和冷却速度对60Si2Mn弹簧钢带状组织的影响。结果表明:当总压缩比从15增加到22.5,带状组织宽度从423.1μm减小到183.7μm;与轧后缓冷的带宽495.9μm相比,轧后空冷的带宽减小为187.8μm;热轧总压缩比和轧后冷却速度是影响带状组织的主要原因,终轧温度对带状组织影响较弱;热轧采用大压下快速冷却可促进元素分布均匀化,有效减弱枝晶偏析,改善带状组织。

150t顶底复吹转炉-150t钢包炉生产60Si2Mn(A)弹簧钢的工艺和质量

采用150 t顶底复吹转炉-150 t LF精炼(加铝1．2 kg／t、钡合金1．0 kg／t、Ar气搅拌、喂SiCa线)-165 mm×165 mm方坯连铸机生产60Si2Mn(A)弹簧钢。LF末期钢中氧含量为(15～25)×10-6,残余铝含量0．020％-0．030％。铸坯的低倍组织、二次枝晶间距和电解夹杂物分析结果表明,铸坯的组织致密;钢中大部分夹杂物为尺寸≤20μm的颗粒状SiO2、球形(Mn,Fe)O·SiO2和MnS,说明钡合金的使用,有利于降低钢中氧含量和改变夹杂物的形态。

电磁搅拌法制备60Si2Mn弹簧钢半固态组织研究

为了研究电磁搅拌对高熔点合金组织的影响,在不同工艺条件下对60Si2Mn钢进行电磁搅拌。试验结果表明,电磁搅拌可以有效改变高温合金的组织状态,通过实施电磁搅拌可以使60Si2Mn钢组织中发达的树枝晶转变为等轴晶。电磁搅拌的功率、终止搅拌的温度、搅拌时间的长短和搅拌器频率对搅拌效果均有影响。

汽车用优质60Si2Mn弹簧钢控轧控冷工艺研究

利用Gleeble1500热模拟试验机测定了60Si2Mn弹簧钢的CCT曲线,研究了终轧温度、冷却速度对该钢种显微组织、珠光体量、珠光体片层间距、平均晶粒尺寸以及力学性能的影响.结果表明,60Si2Mn棒材生产的最优终轧温度为830～850℃,冷却速度应控制在4～5℃/s.

连续冷却对60Si2Mn钢组织性能的影响

对60Si2Mn钢CCT曲线进行测定,研究了60Si2Mn钢不同冷速下的组织变化及热处理后的组织性能。结果表明,60Si2Mn钢的临界冷却速度在3-5℃/s之间,Ms点267℃,具有很高的淬透性,经3min水淬＋自回火后,从心部至表面的硬度分布均匀,均在44.67HRC以上,冲击吸收能量在13.12J以上,热处理后的60Si2Mn钢具有高的硬度和良好的韧性,能够满足高性能材料的要求。

60Si2Mn钢弹簧垫圈早期断裂原因分析

分析了60Si2Mn钢弹簧垫圈热处理后在规定100 kN压力试验时产生开裂的原因。结果表明:原材料内部夹杂物超标是导致产品在绕弯成形时产生初生裂纹,并在热处理后于规定100kN压力试验时产生开裂的主要原因,热处理过程中产生的表层脱碳降低了产品产生开裂的允许压力。在此基础上提出了相应的改进措施。

60Si2Mn弹簧钢表面脱碳的研究

研究加热条件、冷却速度对60Si2Mn弹簧钢线材表面脱碳的影响。结果表明,弹簧钢轧前加热和轧后冷却过程均会导致表面脱碳。降低加热温度和炉内残氧量、缩短在炉时间、提高轧后两相区冷却速度可明显降低钢的表面脱碳。

60Si2Mn弹簧钢中TiN的析出行为分析

以60Si2Mn弹簧钢为对象,分析了其中TiN的析出行为。结果表明,60Si2Mn弹簧钢中固相线和液相线温度分别为1639 K和1740 K。TiN的析出主要发生在固相区,此区域有N和Ti元素的富集。

60Si2Mn连铸方坯的生产实践

石横特钢厂通过严格保证钢水质量，控制钢水及铸坯温度、拉坯速度和冷却强度，并采用浸入式水口保护浇注技术，在普通铸机上生产出合格的优质钢连铸坯。文章以６０Ｓｉ２Ｍｎ合金弹簧钢为重点，阐述了生产符合标准要求的优质钢连铸方坯的电炉冶炼及Ｒ５．２５ｍ罗可普型小方坯铸机的生产工艺参数。

亚温淬火对淬火态60Si2Mn钢组织与强韧性的影响

采用正交回归处理的方法，研究亚温淬火对淬火态60Si2Mn钢力学性能的影响。60Si2Mn钢在770～810℃亚温淬火，随着淬火温度升高，试样的强度和硬度升高，800℃淬火时达到峰值，延伸率则单调下降。与此同时，铁素体量逐渐减少，马氏体量逐渐增加，铁素体形态为针状且均匀分布。在800℃淬火时，铁素体的含量和形态达到最佳，具有最好的综合力学性能。

60Si2Mn弹簧钢的稀土改性研究

在60Si2Mn弹簧钢中添加了不同含量的稀土元素,对其疲劳寿命、抗拉强度、伸长率和冲击韧度进行了研究。结果表明,稀土元素的添加,可以有效提高60Si2Mn弹簧钢的疲劳性能、抗拉强度、伸长率和冲击韧度。与未添加稀土元素的60Si2Mn弹簧钢相比,复合添加0.2%稀土Y和0.1%稀土Pr可使其疲劳寿命增加82.99%、抗拉强度增加22.7%、冲击韧度提高37.42%、伸长率从8.54%增大至14.96%。