60Si2CrVAT彈簧鋼成分、組織與冷卷性能研究.pdf

1、60Si2CrVAT鋼具有良好的綜合機(jī)械性能，主要用來制造承受高載荷、耐沖擊、耐高溫的彈簧，例如鐵路轉(zhuǎn)向架旁承彈簧及汽車懸架彈簧等。針對高強(qiáng)度冷卷彈簧在卷制過程中易出現(xiàn)開裂的問題，本課題以60Si2CrVAT彈簧鋼為基礎(chǔ)，進(jìn)行了回火工藝優(yōu)化、成分設(shè)計(jì)以及組織與冷卷性能的研究，在60Si2CrVA彈簧鋼基礎(chǔ)成分上設(shè)計(jì)添加了4種不同Cr含量實(shí)驗(yàn)鋼。通過透射電鏡（TEM）、掃描電鏡（ SEM）、力學(xué)性能測試系統(tǒng)以及鮑辛格扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)等技術(shù)手段，研

2、究了60Si2CrVAT彈簧鋼回火工藝（回火溫度、回火時(shí)間），及Cr含量（經(jīng)Q-T及Q-P-T工藝處理后）對彈簧鋼組織和性能的影響，優(yōu)化了回火工藝參數(shù)，確定了適合該熱處理工藝的最佳Cr的添加范圍。主要研究結(jié)果如下：
　　采用不同回火工藝對60Si2CrVAT彈簧鋼進(jìn)行了熱處理，通過組織和性能的對比分析，得出最佳熱處理工藝為：經(jīng)910℃保溫30min油冷淬火及430℃保溫60min油冷回火的60Si2CrVAT彈簧鋼強(qiáng)度和塑性最優(yōu)（

3、Rm=1993Mpa， RP0.2=1620Mpa，δ=9％，ψ=32%）。
　　不同Cr含量彈簧鋼經(jīng)Q-T工藝處理，得到的組織均為回火屈氏體，其中Cr含量為1.45wt%的顯微組織仍保留淬火馬氏體形態(tài)，條束排列均勻有序，有利于保證材料強(qiáng)度。不同 Cr含量彈簧鋼經(jīng) Q-P-T工藝處理得到組織為馬氏體+下貝氏體+殘余奧氏體的復(fù)相組織，其中Cr含量為1.55wt%的馬氏體板條束細(xì)小，組織均勻性最好。1.55wt%Cr含量的拉伸斷口微觀

4、形貌韌窩深且較多，大韌窩旁分布著小韌窩，斷面起伏明顯，實(shí)驗(yàn)鋼沖擊斷口斷裂機(jī)制均為準(zhǔn)解理斷裂。
　　隨著鋼中Cr含量的增加，抗拉強(qiáng)度變化不明顯，但屈服強(qiáng)度呈下降趨勢，延伸率、斷面收縮率、沖擊功以及殘余奧氏體量都呈現(xiàn)先增加后降低的變化，當(dāng)Cr含量為1.45wt%-1.55wt%時(shí)A、Z和AKU達(dá)到最大值。無論是Q-T工藝還是Q-P-T工藝，隨著Cr含量的增加，硬度變化不明顯，而應(yīng)變硬化指數(shù)都呈上升趨勢，說明Cr含量的增加有利于提高材料