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韶钢“标准+α”优特钢的开发
[摘要]介绍韶钢“标准+α”产品开发情况,通过合理的化学成分设计及生产工艺流程,开发出满足“标准+α”的优特钢产品。结果显示,按客户要求开发的C50圆钢,产品的性能完全符合客户需求。
[关键词]标准+α,成分设计,工艺流程
中图分类号:TF345 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0021-01
前言
“α”是高于或严于标准规定的产品特性,产品的国家标准对顾客来说只是一个基本的特性值参照体系,客户可根据需要提出α的内容,这也是市场经济产品多样性的必然趋势。而“α”则是企业提供给顾客的增值产品,顾客会因α而使其产品相应的增值,从而提供经济效益,企业会从顾客的增值中得到回报。国标50钢属于高强度中碳结构钢,冷变形能力差,切削性中等,焊接性差。主要用于制作锻造齿轮、拉杆、轧辊、轴摩擦盘,主轴、发动机曲轴,重载荷心轴及各种轴类零件等。常规的50钢只对钢材的低倍组织、力学性能有要求。随着科技的不断发展,常规的性能已不能满足客户的要求,如某厂对50钢的要求,在满足GB/T699-1999前提下,还对钢的非金属夹杂物、奥氏体晶粒度、总脱碳层深度等提出了更高的要求即“α”的要求。
为满足客户对“α”的要求,韶钢特钢事业部开发了Ф140规格的C50圆钢,经生产、检验完全符合客户要求。
1 客户对50钢的性能要求
常规要求
低倍组织
钢材的横截面酸浸低倍组织或断口试片上不得有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹、
夹杂、分层、翻皮及白点。级别应符合表1之规定:
力学性能
钢材的力学性能满足表2规定:
“α”要求

非金属夹杂物控制要求见表3:
奥氏体晶粒度
按GB/T 6394规定,采用氧化法并腐蚀来检测圆钢奥氏体晶粒度,奥氏体晶粒度级别应不粗于7级。
脱碳层
每边总脱碳层深度应不大于公称直径的1%。
其他要求
由于客户使用此材料制作汽车车桥,对钢的淬透性较常规50钢提出了更高的要求。
从以上客户的“α”要求可知,C50钢的非金属夹杂物、奥氏体晶粒度、脱碳层及淬透性等要求较高,整体控制起来难度较大。
2 成分设计
针对GB/T 699-1999标准对50钢的成分和性能的规定,结合客户“α”的要求,首先考虑钢中合金元素对钢的影响:
(1)Cr是提高钢强度和淬透性的元素,但钢中Cr高时会降低钢的塑性和韧性,为保证钢材淬透性和韧性,%~%。
(2)采用Al作为细化晶粒元素,为保证钢的晶粒度,%~%。
拟采用以下设计方案,具体成分设计见表4:
3 C50圆钢的生产工艺情况
工艺流程
工艺流程:高炉铁水→转炉→LF炉精炼→RH炉精炼→大方坯连铸→加热炉→大棒材轧机→精整。
冶炼连铸工艺
(1)转炉冶炼。根据相关文献资料[1],[C]<%时,实际熔池中的C-O反应未达到平衡,钢中实际氧含量高于平衡氧含量。出钢氧含量高时,必将增加脱氧剂的消耗量,使钢中的各种氧化物含量增加,当来不及上浮时,就会滞留在