50CrVA彈簧圓鋼的研發(fā)和生產(chǎn)

李祥才

（青島特殊鋼鐵有限公司 棒材研究所，山東 青島266400）

50CrVA彈簧圓鋼的研發(fā)和生產(chǎn)

李祥才

（青島特殊鋼鐵有限公司 棒材研究所，山東 青島266400）

根據(jù)客戶需要，青特鋼采用LD轉(zhuǎn)爐→LF精煉爐→RH真空脫氣→CC連鑄→軋制工藝開發(fā)生產(chǎn)了50CrVA彈簧圓鋼。產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量檢測表明，其產(chǎn)品氧氮?dú)浜枯^低，鋼質(zhì)純凈，組織正常，奧氏體晶粒度≮11級，表面質(zhì)量較好，其尺寸、夾雜物、脫碳層、低倍、硬度和拉伸性能指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，用戶反饋使用良好，青特鋼已經(jīng)完全具備生產(chǎn)50CrVA彈簧圓鋼的能力，并已實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。

50CrVA彈簧圓鋼；晶粒度；夾雜物；脫碳層；力學(xué)性能

50CrVA圓鋼是應(yīng)用廣泛的鉻釩彈簧鋼，強(qiáng)度高，彈性好，抗回火穩(wěn)定性好，是主要的彈簧鋼種，多用于汽車、發(fā)動機(jī)制造業(yè)和鐵路行業(yè)，常用作穩(wěn)定桿、扭力桿、螺旋彈簧、汽缸安全閥簧等汽車、發(fā)動機(jī)和鐵路零部件［1-5］。近期青特鋼根據(jù)客戶要求按照GB/T 1222—2007《彈簧鋼》標(biāo)準(zhǔn)首次生產(chǎn)了Φ50、Φ40規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼。由于彈簧鋼的工作條件十分苛刻，對質(zhì)量要求特別嚴(yán)格，為此對生產(chǎn)的50CrVA彈簧圓鋼產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了跟蹤和檢驗(yàn)。

1 生產(chǎn)工藝

50CrVA彈簧圓鋼嚴(yán)格按照GB/T 1222—2007標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝：LD轉(zhuǎn)爐→LF精煉爐→RH真空脫氣→CC連鑄→軋制。Φ50 mm、Φ40 mm規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼熔煉成分見表1，軋制工藝見表2，生產(chǎn)過程嚴(yán)格按照軋制工藝執(zhí)行。

表1 50CrVA鋼熔煉成分及標(biāo)準(zhǔn)要求成分 %

表2 50CrVA鋼各規(guī)格軋制工藝 ℃

2 尺寸控制情況

50CrVA鋼尺寸控制是按照GB/T 702—2008標(biāo)準(zhǔn)最高精度1組精度控制的。青特鋼中棒線減定徑軋機(jī)是PSM三輥軋機(jī)，尺寸控制精度高，50CrVA彈簧圓鋼尺寸控制情況如表3所示。從實(shí)測數(shù)據(jù)來看，生產(chǎn)的彈簧圓鋼尺寸控制精確，實(shí)測尺寸達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。

表3 50CrVA彈簧圓鋼尺寸控制情況

3 實(shí)物質(zhì)量檢測

3.1 氧氮?dú)浜?/h3>

50CrVA彈簧圓鋼氧氮?dú)浜恳姳?，從檢驗(yàn)結(jié)果來看，兩個(gè)規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼鋼質(zhì)較為純凈。

表4 50CrVA彈簧圓鋼氣體含量 ×10-6

3.2 顯微組織和奧氏體晶粒度

生產(chǎn)的50CrVA彈簧圓鋼顯微組織和奧氏體晶粒度見圖1。從檢驗(yàn)結(jié)果看，顯微組織正常，并且兩個(gè)規(guī)格圓鋼奧氏體晶粒度均≮11.0級，晶粒較為細(xì)小。Φ40 mm規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼奧氏體晶粒度細(xì)于Φ50 mm規(guī)格，這是因?yàn)棣?0 mm規(guī)格壓縮比更大。

3.3 夾雜物

50CrVA彈簧圓鋼夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果見表5，檢驗(yàn)結(jié)果表明，鋼中夾雜物均滿足GB/T 1222—2007標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖1 50CrVA彈簧圓鋼金相組織

表5 50CrVA彈簧圓鋼夾雜物 級

3.4 脫碳層

50CrVA彈簧圓鋼脫碳層檢驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，可以看出，脫碳層深度均滿足GB/T 1222—2007標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5 低倍檢驗(yàn)

低倍檢驗(yàn)結(jié)果見表6，可以看出，生產(chǎn)的50Cr-VA彈簧圓鋼低倍結(jié)果均滿足GB/T 1222—2007標(biāo)準(zhǔn)要求。

表6 50CrVA彈簧圓鋼低倍結(jié)果 級

3.6 表面硬度

硬度檢測表明，Φ50 mm規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼表面硬度分別為257、254、255 HBW；Φ40 mm規(guī)格分別為 286、272、278 HBW，均滿足 GB/T 1222—2007標(biāo)準(zhǔn)≤321 HBW的要求。

3.7 熱頂鍛試驗(yàn)

雖然GB/T 1222—2007標(biāo)準(zhǔn)對熱頂鍛未做要求，但為了保證產(chǎn)品表面質(zhì)量，仍對50CrVA彈簧圓鋼每個(gè)規(guī)格取樣2塊進(jìn)行了熱頂鍛檢驗(yàn)，全部合格。熱頂鍛檢驗(yàn)表明生產(chǎn)的兩個(gè)規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼表面質(zhì)量較好。

3.8 力學(xué)性能

50CrVA彈簧圓鋼力學(xué)性能及標(biāo)準(zhǔn)要求見表7。

表7 50CrVA彈簧圓鋼力學(xué)性能

拉伸試驗(yàn)表明青特鋼生產(chǎn)的兩個(gè)規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼力學(xué)性能均滿足GB/T 1222—2007標(biāo)準(zhǔn)要求。從性能數(shù)據(jù)來看，Φ40 mm規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均比Φ50 mm規(guī)格高，這應(yīng)與Φ40 mm規(guī)格50CrVA彈簧圓鋼比Φ50 mm規(guī)格彈簧圓鋼奧氏體晶粒度細(xì)有關(guān)。

產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量檢測結(jié)果表明，青特鋼生產(chǎn)的50CrVA彈簧圓鋼鋼質(zhì)純凈，晶粒細(xì)小，組織正常，表面質(zhì)量較好，其尺寸、夾雜物、脫碳層、低倍、硬度和力學(xué)性能均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品質(zhì)量完全合格，用戶使用后反饋良好。說明青特鋼已經(jīng)完全具備生產(chǎn)50CrVA彈簧圓鋼的能力。

4 結(jié) 語

青特鋼采用LD轉(zhuǎn)爐→LF精煉爐→RH真空脫氣→CC連鑄→軋制工藝開發(fā)生產(chǎn)50CrVA彈簧圓鋼，生產(chǎn)工藝合理，生產(chǎn)的50CrVA彈簧圓鋼鋼質(zhì)純凈，表面質(zhì)量較好，尺寸和其他相關(guān)檢驗(yàn)指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，用戶使用后反饋良好。青特鋼已經(jīng)完全具備生產(chǎn)50CrVA彈簧圓鋼的能力，且已實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。到目前為止青特鋼共生產(chǎn)和銷售了Φ50、Φ40 mm規(guī)格的50CrVA彈簧圓鋼約1 200多t，產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足客戶要求，也贏得了客戶對青特鋼的50CrVA產(chǎn)品認(rèn)可，樹立了青特鋼的品牌形象。

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Research and Production of 50CrVA Spring Round Bar

LI Xiangcai
（Round Bar Research Institute，Qingdao Special Iron and Steel Co.，Ltd.，Qingdao 266400，China）

TF762+.5

A

1004-4620（2017）05-0027-02

2017-06-28

李祥才，男，1976年生，2008年畢業(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)材料加工工程專業(yè)，碩士?，F(xiàn)為青島特殊鋼鐵有限公司棒材研究所工程師，從事特鋼研發(fā)與生產(chǎn)工作。