铌对60Si2Mn弹簧钢表面脱碳敏感性的影响
弹簧钢的性能将直接决定弹簧的最终使用性能，表面脱碳是影响弹簧性能的主要因素之一。弹簧表面一旦出现脱碳，将会导致其表面强度大幅降低。对弹簧而言，由于其工作条件恶劣，表面强度降低将使裂纹易于产生，从而导致失效。研究表明，钢表面脱碳0.1mm就会使其疲劳强度明显下降。若表层出现铁素体，会降低疲劳极限50%，大大降低弹簧的使用寿命，有强烈的脱碳敏感性。因此，改善弹簧钢尤其是Si-Mn系弹簧钢脱碳敏感性尤为重要。在目前的工业生产条件下，对绝大部分弹簧钢而言，其表面脱碳问题不可避免。但大量研究表明，采用微合金化技术是有效降低或避免弹簧钢表面脱碳的重要手段之一。为此，本项目选取传统Si-Mn系弹簧钢中的60Si2Mn，添加微量的Nb，系统研究了Nb对60Si2Mn弹簧钢脱碳敏感性的影响。
试验钢采用50kg真空感应炉冶炼，具体成分见表1。对比钢为传统的60Si2Mn弹簧钢，低铌钢和高铌钢在对比钢的成分基础上添加了少量微合金元素Nb，其质量分数分别为0.023%和0.04%。3种试验钢锻成Φ30mm×1000mm的钢棒，加热温度为1080℃，始锻和终锻温度分别为1000和850℃。从锻后的钢棒上切取20mm×20mm×20mm的金相试样，将各端面打磨光滑保证热处理前试样表面无脱碳层后进行热处理。热处理为：空气气氛中，加热温度分别为850、900、950、1000、1050、1100、1150和1200℃，保温时间分别为30和60min，保温后空冷至室温。热处理后的试样经镶嵌、打磨、抛光后，在3%硝酸酒精溶液中进行浸蚀，利用金相显微镜观察各试样的脱碳相貌。按照GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》中的金相法测量脱碳层深度。
表1 3种试验钢化学成分（质量分数，%）
|
项目
|
C
|
Si
|
Mn
|
Nb
|
S
|
P
|
Fe
|
|
对比钢
|
0.59
|
1.63
|
0.74
|
0
|
0.005
|
0.005
|
其余
|
|
低铌钢
|
0.61
|
1.67
|
0.74
|
0.023
|
0.005
|
0.005
|
其余
|
|
高铌钢
|
0.60
|
1.66
|
0.73
|
0.040
|
0.005
|
0.005
|
其余
|
结果表明：
（1）通过比较对比钢与低铌钢在等温等时的热处理下生成的脱碳层得知，低铌钢的脱碳层深度要明显低于对比钢，表明铌元素添加可以抑制弹簧钢60Si2Mn的氧化脱碳，改善其脱碳敏感性。
（2）本试验中脱碳层厚度的计算值与实测值有较好的一致性，说明了脱碳是扩散过程。并且得到的计算值比忽略合金元素影响的原始算法得出的计算值更接近实测值，可以较为直观地体现出合金元素铌对碳在奥氏体中扩散的抑制作用，也解释了铌是通过对碳扩散的抑制来减小弹簧钢60Si2Mn的脱碳敏感性。
（3）由低铌钢与高铌钢分别进行实测值和计算值的对比，脱碳层深度未随铌含量的微量增加而降低，也没有出现明显规律。因此，微量铌增加对弹簧钢60Si2Mn的脱碳敏感性影响不明显。（心远）
现货资源
| 品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺纹钢 | 28*12 | HRB400E | 辽宁瀚达钢铁贸易有限公司 | 新抚钢(雷鸣) | 3380 | 详情 |
| 热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 3630 | 详情 |
| 普碳中板 | 16*2500*12800 | Q235B | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 重钢(川流富锦库) | 4110 | 详情 |
| 低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
| 无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
| 圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
| 热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
| 高线 | 10 | 300 | 洛阳威钢商贸有限公司 | 山西晋南(晋南厂库) | 3650 | 详情 |
相关新闻
推荐文章
-
建材预测：跌势不止，今日钢价怎么走？
多地相出下调首付比例等利多地产政策，但新房销售额提升仍不明显，地产政策对钢材需求提振需进一步观察，目前为钢材传统需求淡季，宏观暂无重大利好。
-
亏损加剧！同比少2.5万亿！钢价又要反复？
特别关注央行：前五个月人民币贷款增加11.14万亿元。分部门看，住户贷款增加8891亿元，其中，中长期贷款增加8598亿元；企（事）业单位贷款...
-
建材预测：累降50！钢价来回拉扯！下周走势如何？
本周20mmHRB400E螺纹钢全国均价3691元/吨跌30，美联储降息预期延迟，国内宏观暂无明显向上推动；产业端建材库存增加、表需下降，基本面偏弱。
