易切削非調質鋼中的硫化物形態(tài)控制研究.pdf

1、近年來由于國內(nèi)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,汽車用鋼材的需求迅猛增長。易切削非調質鋼是汽車中廣泛使用的一類鋼種,主要用于制造曲軸、連桿等零部件。但由于我國對于易切削非調質鋼的研究起步較晚,生產(chǎn)水平相對落后。目前,國產(chǎn)易切削非凋質鋼中硫化物多以長條狀形態(tài)分布,嚴重影響鋼材的橫向力學性能和切削性能。 本文分析了國際先進水平的進口產(chǎn)品的實物特征,并結合前人的研究基礎,展開了易切削非調質鋼硫化物形態(tài)控制研究,期望能夠對實際生產(chǎn)中硫化物控制提供理論

2、參考。 通過對興澄特鋼生產(chǎn)的易切削非調質鋼成品和連鑄坯的深入分析,并與國際先進實物樣品進行對比,發(fā)現(xiàn)目前興澄的連鑄坯中硫化物主要以沿晶界析出的桿狀共晶產(chǎn)物為主。這種硫化物極易變形,軋制變形后在成品中呈長條狀沿軋制方向分布,導致成品軋材各向異性明顯。 大生產(chǎn)工藝實驗結果顯示精煉過程(LF)的增硫方式的不同,連鑄工藝參數(shù)如過熱度、電磁攪拌等參數(shù)的微小波動對成品中硫化物最終形態(tài)分布影響不大。 通過實驗室的小爐熔煉實驗研

3、究了合金元素對硫化物形成的影響。實驗結果表明鋼液中的氧含量對硫化物鑄態(tài)形貌影響較大。氧含量較高時,易形成球狀硫化物。采用Al或A-Si脫氧降低了鋼液中溶解的氧含量,促進硫化物以共晶反應生成,硫化物形貌呈桿狀。利用Ca處理對氧化物的強烈變性作用,能夠促進硫化物以氧化物為核心析出,形成復合結構的硫化物。對Ca-Al-S-O體系進行熱力學理論計算,計算結果與實驗中觀察到的現(xiàn)象吻合。熱模擬的實驗結果也表明,球狀或液滴狀析出的硫化物抗變形能力要好