非調質(zhi)(zhi)鋼(gang)是(shi)一種伴隨國(guo)際上能(neng)源(yuan)短缺(que)而發展起來的(de)(de)高(gao)效(xiao)節能(neng)鋼(gang),在汽車(che)工業中(zhong)廣(guang)泛應(ying)用。非調質(zhi)(zhi)鋼(gang)無(wu)須經過調質(zhi)(zhi)處理就(jiu)能(neng)達到良好(hao)的(de)(de)綜(zong)合力學(xue)性能(neng),省去了(le)調質(zhi)(zhi)熱處理(淬火+高(gao)溫回(hui)火)工序,大大降低(di)了(le)能(neng)耗,又避(bi)免了(le)零件(jian)(jian)因(yin)調質(zhi)(zhi)所(suo)引起的(de)(de)變形、淬裂等缺(que)陷,其性價比(bi)遠優(you)于傳統合金結構鋼(gang)。但目前汽車(che)零部件(jian)(jian)非調質(zhi)(zhi)鋼(gang)的(de)(de)普遍狀態是(shi)強(qiang)度有(you)余而韌性不(bu)足。為此選用時應(ying)注意以下(xia)原(yuan)則。
1、選用中低碳“鐵素體-珠光體型”非調質鋼
鐵(tie)素體的韌(ren)性高于(yu)層(ceng)片狀的珠(zhu)光(guang)體。在相(xiang)同的強度等級下,碳(tan)含量(liang)較(jiao)低(di)的F30MnVS與(yu)碳(tan)含量(liang)較(jiao)高的F48MnV非調質鋼相(xiang)比,前(qian)(qian)者具有(you)更好的韌(ren)性。這是(shi)因(yin)為前(qian)(qian)者組織中(zhong)鐵(tie)素體含量(liang)達(da)到(dao)40%以上,后(hou)者僅(jin)為10%左右。
2、選用低碳貝氏體型非調質鋼
常用的(de)貝氏體(ti)型非(fei)調質鋼中(zhong),如貝氏體(ti)型F12Mn2VBS、F25Mn2CrVS。主(zhu)要包括粒(li)狀(zhuang)(zhuang)組(zu)織(zhi)(zhi)和(he)粒(li)狀(zhuang)(zhuang)貝氏體(ti)兩種組(zu)織(zhi)(zhi);在冷速過低(di)的(de)情況下,可(ke)能出現少量(liang)的(de)先共析(xi)鐵(tie)素體(ti)或珠光體(ti)。雖然,F12Mn2VBS中(zhong)粒(li)狀(zhuang)(zhuang)組(zu)織(zhi)(zhi)較(jiao)多(duo),材(cai)料強度(du)較(jiao)低(di)而韌性(xing)較(jiao)高(gao);F25Mn2CrVS中(zhong)則多(duo)為(wei)粒(li)狀(zhuang)(zhuang)貝氏體(ti)和(he)少量(liang)珠光體(ti),抗拉強度(du)較(jiao)高(gao)可(ke)達到960MPa以上(shang)而韌性(xing)較(jiao)低(di),沖擊功Kv2一(yi)般為(wei)30~40J。
盡管如此相對于相同強(qiang)度等級(ji)的鐵素體(ti)珠光體(ti)型非(fei)調質鋼(gang)(如F48MnV),其韌性已經大為改善。
3、不過分追求硫含量
眾(zhong)所周知,增加鋼(gang)材的(de)硫含(han)量,對于改善其切削(xue)加工性(xing)能十分有(you)利(li)。但高硫會增加材料的(de)各向(xiang)異(yi)性(xing),降低材料橫向(xiang)性(xing)能和扭(niu)轉性(xing)能。高硫含(han)量還(huan)會導致焊(han)接(jie)熱裂紋等工藝(yi)缺(que)陷,顯著惡化材料的(de)焊(han)接(jie)工藝(yi)性(xing)能。因(yin)此,承受扭(niu)轉載荷或橫向(xiang)拉(la)應力的(de)零部件及焊(han)接(jie)件,不應采用加硫易切削(xue)非調質(zhi)鋼(gang)。
基(ji)于以上原則(ze),目前(qian)國內外非(fei)調(diao)質鋼主要應用(yong)在高強度低韌性的(de)零部件上,如連桿(gan)、曲軸(zhou)等(deng)。對于保安(an)件,如前(qian)軸(zhou)、轉向臂等(deng),則(ze)是采(cai)用(yong)貝氏體非(fei)調(diao)質鋼或(huo)調(diao)質鋼。
