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卷簧用弹簧钢Sup6的高温脱碳特性的试验

技术新闻发布时间:2021-08-27

  卷簧用弹簧钢Sup6的高温脱碳特性的试验研究

  目前,高疲劳强度和高弹减抗力成为高强度优良弹簧钢研发的主题,因此脱碳层深度的控制是生产高强度优良弹簧钢性能控制的1个重要方面。卷簧用弹簧钢Sup6是Si-Mn系弹簧钢中的1种,由于钢中C、Si元素含量高,而Si元素能提高钢的脱碳敏感性,所以在加热进程中会产生脱碳现象,脱碳是1种表面缺点。鉴于此,本工作研究了钢坯加热进程中加热温度和保温时间对卷簧用弹簧钢Sup6脱碳的影响规律,分析了脱碳组织形貌的演化规律,为脱碳的控制提供指点。

  实验钢样取自国外卷簧用弹簧钢Sup6的连铸方坯,采取线切割将其切割成20mm times;10mm times;5mm的长方体试样,其化学成份(质量分数,%):C0.64,Mn0.806,P0.007,S0.004,Si1.77,Ni0.053,Cr0.19,Mo0.005,Ti0.006,Nb0.018。材料表面经磨床加工后,初始组织不存在脱碳组织。利用箱式电阻炉进行实验,在高温950~1250℃下分别保温20、30、60、90min。研究加热温度和保温时间对弹簧钢脱碳的影响,分析脱碳组织形貌的演化规律,同时建立实验钢在高温条件下的脱碳层预报模型。

  将依照上述加热制度加热好的试样从中间切断,然后制成金相试样,经过4%的硝酸酒精腐蚀后,利用金相显微镜丈量其周边脱碳深度。丈量根据GB/T224⑵008《钢的脱碳层测定法》中对弹簧钢脱碳层的规定,在最深均匀脱碳区的1个显微视场内随即进行5次丈量,取平均值作为脱碳层深度。

  结果表明,温度在950~1150℃,保温时间为20、30min时,随着温度的升高,Sup6脱碳层深度逐步增大,1150~1250℃后开始下降;保温时间大于60min时,脱碳层深度随着温度的升高而增大。温度在950~1250℃时,脱碳层深度随着保温时间的延长而呈线性增大。温度到达1250℃时,保温20~30min,氧化速度大于脱碳速度;保温30~90min时,脱碳速度大于氧化速度。