有害雜質元素在鋼中的分布情況對彈簧鋼力學性能的影響.pdf

1、首鋼貴陽特殊鋼有限公司承擔國家科技支撐計劃中彈簧鋼生產的相應課題，目前彈簧鋼的發(fā)展趨勢是向高純潔化、高性能化、經濟化方向發(fā)展，抗疲勞破壞和抗彈性減退為彈簧鋼研究的主題；而五害元素雖然在鋼中的含量不高，但由于它們原子半徑大，多在晶界與表面富集，分布不均勻，因而對鋼的加工及性能帶來極大的危害：增加鋼的熱脆傾向；造成低溫脆性和高溫回火脆性；降低鋼的熱塑性、導致連鑄坯表面開裂；降低鋼材的抗腐蝕性能；As、Sb對疲勞性能產生較大影響。
　　

2、貴鋼公司采用電爐生產彈簧鋼，其中主要的原材料是生鐵和廢鋼，然而由于工業(yè)欠發(fā)達，機加工行業(yè)少，貴鋼在本地采購的廢鋼在多為社會廢鋼，Pb、Sn、Sb等有害元素普遍較高；同時，貴州省鐵礦資源少，鐵礦石品位低，含 As較高，在0.04％～0.15。貴鋼公司生產的產品中As、Sn、Sb、Pb等有害元素相對較高：As約0.03％，Sn約0.012％，Sb約0.008％，Pb約0.003％。
　　本論文針對貴鋼公司廢鋼、生鐵的資源情況，對不同的

3、廢鋼、生鐵質量和配比控制，進行51CrV4/50CrVA彈簧鋼的生產對比試驗，通過對不同有害元素（主要是 As、Sn、Sb、Pb）含量的彈簧鋼進行力學性能檢測，以及彈簧鋼疲勞壽命試驗，分析有害元素含量對力學性能及疲勞壽命的影響，評價貴鋼公司現有有害元素含量水平對彈簧鋼性能影響，提出有害元素的控制措施，指導生產。
　　實驗結果表明：
　?。?）通過對廢鋼、生鐵等原材料質量的嚴格控制，鋼材材料中有害元素可以得到大幅降低和有效的控

4、制，這是降低鋼材中有害元素最有效的方法，其可控范圍在％As≤0.01，％Sn≤0.010，％Sb≤0.005％，Pb≤0.005；
　?。?）影響目前貴鋼公司生產的彈簧鋼疲勞壽命的主要原因還是非金屬夾雜。
　?。?）當彈簧鋼晶粒度控制在8級以上時，在目前貴鋼公司生產的彈簧鋼低熔點有害雜質元素含量范圍內，％As≤0.030，％Sn≤0.015,％Sb≤0.010，％Pb≤0.005，不是影響力學性能的主要因素。
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