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国内外弹簧钢的差距及发展趋势

  我国的弹簧钢在20 世纪50 年代曾参照前苏联的弹簧钢牌号, 主体为Si-M n 系列的弹簧钢, 由于Si-M n 系弹簧钢存在淬透性低的缺点,不能满足工业发展的需要, 后来增加了高淬透性Cr-M n 系弹簧钢。目前生产使用的弹簧钢有15 个钢种。与国外的主要差异为: 1.炼钢工艺:电炉单炼或加精炼为主, 精炼比80% ,部分采取真空脱气处理;而国外精炼比100% , 较多采取真空脱气处理 2.连铸工艺:连铸比约占80% ;而国外100% 连铸 3.轧制工艺:横列式两火成材为主, 成材率84% , 一般没有探伤检查;而国外连轧成材率95% , 成品大多经探伤检查 4.纯净度:通常不检验夹杂物,不要求控制氧含量;而国外检验非金属夹杂物, 要求氧含量≤20 mg/L 5。轧材尺寸:圆钢达到GB/T 702—2004Ⅱ组精度, 扁钢符合GB/T 1222—2007;而国外圆钢相当于GB/T 702—2004Ⅰ组精度, 扁钢较国标公差带窄50% 6表面质量:表面裂纹较多, 脱碳严重;而国外表面无缺馅。 国内企业应当从以上6方面做以改进,并关注国际弹簧钢的发展趋势。 国内外弹簧钢发展趋势为: 1.弹簧钢向高强度方向发展。 主要采用以下两个途径: 1)新型钢种的研制开发。一方面通过优化现有弹簧钢的合金元素含量并添加微合金化元素; 另一方面借鉴航空用超高强度钢的经验, 降低含碳量并添加V 和N b 等。 2)新型热加工和热处理工艺的研究开发。在现有钢种基本不变的情况下, 通过形变热处理、感应热处理及在线热处理等工艺的研究开发, 实现超高强度化。 2.弹簧钢向高弹减抗力方向发展 由于决定弹簧许用应力的主要因素是弹减抗力, 因此提高弹减抗力一直是高强度弹簧钢研究开发的重点。 为了提高弹减抗力应从选择合适的化学成分入手, 再配合恰当的热加工和热处理, 以获得理想的微观组织、晶粒度、第二相质点和硬度等。 Si 是合金元素中提高弹减抗力最有效的元素之一, 其作用仅次于C。因此, 早期弹减抗力优良的弹簧钢(设计应力1 000~ 1 100M Pa) 一般硅含量均较高, 如SU P7、SU P12。但是, SU P7、SA E9260这类钢的含Si 量已达最高值, 再靠提高硅含量来提高弹减抗力很困难。必须寻找新的途径。其中一个重要途径便是利用析出强化和晶粒细化强化技术,如加入微合金元素V 和N b。 3.弹簧钢向高纯净度方向发展 国内外钢厂和汽车厂对弹簧钢氧含量提出了很高的要求, 如瑞典SKF标准要求弹簧钢氧含量低于15 mg/L , 夹杂物最大尺寸小于15μm。弹簧钢生产企业应从冶炼工艺及连铸工艺两方面入手, 通过采取加强原料管理、合理配料、精料入炉, 强化冶炼操作、优化冶炼工艺, 改进脱氧、造渣制度、强化炉解精炼等措施, 生产高纯净度弹簧钢。
  
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