法國彈簧鋼45sicrv6和54sicrv6解剖分析

1、法國彈簧鋼法國彈簧鋼45SiCrV6和54SiCrV6解剖分析解剖分析摘要本文對法國彈簧鋼45SiCrV6和54SiCrV6的化學(xué)成分、顯微組織、力學(xué)性能和非金屬夾雜物進(jìn)行了分析。并將54SiCrV6和國產(chǎn)彈簧鋼54SiCr6的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行了對比，進(jìn)而分析了這兩種彈簧鋼國產(chǎn)化的可行性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞彈簧鋼顯微組織力學(xué)性能夾雜物前言前言45SiCrV6和54SiCrV6是遼陽克索公司從法國進(jìn)口的彈簧鋼剝皮材。由于進(jìn)口鋼材價(jià)格比較昂貴，該

2、公司在國內(nèi)尋找廠家為其生產(chǎn)這兩種鋼材。54SiCr6是東北特鋼集團(tuán)公司為遼陽克索公司生產(chǎn)的彈簧鋼剝皮材，質(zhì)量穩(wěn)定，性能較好，所以克索公司希望這兩種鋼材能夠在我們公司生產(chǎn)。為此，對45SiCrV6和54SiCrV6的化學(xué)成分、顯微組織、夾雜物和力學(xué)性能進(jìn)行了分析，并與東北特鋼集團(tuán)公司生產(chǎn)的彈簧鋼類似品種54SiCr6進(jìn)行了對比分析，分析了這兩種鋼材國產(chǎn)化的可行性。1實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法遼陽克索提供的45SiCrV6和54SiCrV6剝皮材的尺

3、寸分別為φ11.25mm和φ14.32mm，東北特殊鋼集團(tuán)公司生產(chǎn)的54SiCr6尺寸為φ14.5mm。用ARL（4660）直讀光譜儀和紅外C－S分析儀對45SiCrV6和54SiCrV6進(jìn)行化學(xué)元素全分析。54SiCr6的化學(xué)成分為實(shí)際生產(chǎn)的檢驗(yàn)結(jié)果。三種鋼棒在880℃淬火后在400℃回火50分鐘，然后將45SiCrV6制成φ5mm，54SiCrV6和54SiCr6制成φ8mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣各2支，在萬能拉伸機(jī)上做拉伸試驗(yàn)，用布氏硬度機(jī)測

4、試剝皮材的布氏硬度。在光學(xué)顯微鏡下觀察其剝皮材的原始組織和淬、回火后的顯微組織，并觀察非金屬夾雜物形貌，對其進(jìn)行評級。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析2.1化學(xué)成分分析三種彈簧鋼的化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。表1三種彈簧鋼的化學(xué)成分分析結(jié)果三種彈簧鋼的化學(xué)成分分析結(jié)果％鋼種CSiCrVMnPSNiCuAlMoTi實(shí)測0.491.460.480.100.870.0050.0120.090.180.0020.0245SiCrV6標(biāo)準(zhǔn)0.400.5

5、01.301.700.400.800.070.250.800.90≤0.025≤0.025實(shí)測0.581.530.530.110.740.0050.0180.080.170.0020.0254SiCrV6標(biāo)準(zhǔn)0.510.591.301.700.500.800.070.250.600.90≤0.025≤0.025實(shí)測0.541.380.640.700.0100.0080.060.120.0100.010.00654SiCr6標(biāo)準(zhǔn)0.510

6、.591.201.600.500.800.500.80≤0.015≤0.015≤0.20≤0.250.0100.040≤0.05從表1可以看出，45SiCrV6和54SiCrV6在冶煉時(shí)合金元素Si、Cr和V的含量都控制在標(biāo)準(zhǔn)成分的下限，而碳和錳基本上控制在標(biāo)準(zhǔn)成分的上限。這是因?yàn)镸n相對于其他元素（Si除外，但是Si含量增加會增加鋼中夾雜物的含量）能明顯提高鋼的強(qiáng)度極限［1］，而強(qiáng)度極限是彈簧的重要力學(xué)性能指標(biāo)。正是因?yàn)槿绱?，在鐵素體

7、相對含量較高的45SiCrV6中加入了更多的Mn元素，以提高其強(qiáng)度極限。這兩種鋼中的雜質(zhì)元素含量控制的也很低，Al的含量僅為0.002％，冶煉時(shí)采用的應(yīng)該是無鋁氧化法，此方法可以大幅度降低鋼中雜質(zhì)GBT10561－89評定三種鋼材的夾雜物等級如表2所示。從45SiCrV6和54SiCrV6的化學(xué)元素分析結(jié)果可以看出這兩種鋼的Al含量非常低，表明這兩種鋼冶煉時(shí)采用的是無鋁氧化法，通過EDS分析后發(fā)現(xiàn)其主要夾雜物－硅酸鹽類夾雜中Ca含量較多

8、，所以冶煉時(shí)應(yīng)該采用的是Ca脫氧。三種鋼材的C類夾雜物形貌如圖3所示。從圖3中可以看出，45SiCrV6和54SiCrV6的C類夾雜物主要為粒狀，而54SiCr6的C類夾雜物則表現(xiàn)為線狀，夾雜物數(shù)量相對少一些。表2鋼中的夾雜物級別鋼中的夾雜物級別鋼種A類B類C類D類45SiCrV601.02054SiCrV601.02054SiCr601.021(a)45SiCrV6(b)54SiCrV6(c)54SiCr6圖3夾雜物形貌夾雜物形貌10

9、01002.4力學(xué)性能45SiCrV6和54SiCrV6的規(guī)格分別φ11.25mm，φ14.32mm，54SiCr6為φ14.5mm。這三種鋼材都是經(jīng)880℃淬火，400℃50分鐘回火后測得的力學(xué)性能如表3所示。從表3可以看出，45SiCrV6的抗拉強(qiáng)度要比54SiCrV6低，但是其延伸率和斷面收縮率都比54SiCrV6要高。這主要是由于45SiCrV6中的珠光體主要形成元素C的含量低，所以軋后組織中的珠光體相對含量較少。因?yàn)橹楣怏w為硬

10、、脆相，提高基體強(qiáng)度的同時(shí)會使其塑性下降［2］。因而珠光體含量相對少的45SiCrV6強(qiáng)度較低，塑性較好。表3力學(xué)性能測試結(jié)果力學(xué)性能測試結(jié)果鋼種Rp0.2Nmm2RmNmm2A%Z%硬度HB45SiCrV617651760185018101410494731154SiCrV6198020102050212010.511404132654SiCr61990200020402080119.5413829854SiCr6標(biāo)準(zhǔn)要求≥1900≥