50CrVAH汽车机械用钢的开发

2016-06-28 08:30 来源:钢联资讯

50CrVAH属于汽车机械用钢范畴,主要用于制造各类汽车、工程机械传动齿轮、传动轴等工件。汽车机械用钢市场需求量很大,仅国内的需求量就在500万t以上,而国外只要是汽车、机械工业比较发达的国家均有很大的需求量,所以50CrVAH的需求量也随之增加。该钢种对淬透性、尺寸、表面质量和纯净度等都有较高的要求,南钢开发生产的50CrVAH质量性能稳定可靠,完全满足了用户使用要求。

1成分要求

50CrVAH对强度、塑形、淬透性要求比较高,因此对50CrVAH的化学成分进行设计。V元素的主要作用是析出强化,能显著提高钢的强度而又不降低其塑性,控制在成分规格的中上限为宜。为了保证良好的淬透性,适当提高Mn、Cr元素含量,在此原则上制定内控成分。加入一定量的铝以细化晶粒,改善钢的机械性能。硫的含量控制在0.015%以下,防止晶界处的共晶体熔化,钢受压时产生晶界破裂,发生“热脆”现象。

2工艺流程

UHP电炉冶炼→LF精炼→VD精炼→连铸→坯料验收→步进式加热炉钢坯加热→高压水除鳞→粗轧→1#飞剪→中轧→2#飞剪→精轧→3#飞剪→冷床冷却→定尺剪切→在线打捆→堆冷→矫直→剥皮→探伤→成品检验→包装→标识→称重→入库

3轧制工艺过程控制

3.1加热工艺控制

50CrVAH的加热工艺制度如表2所示,为保证钢坯加热均匀,根据总加热时间≥2.0h以及棒材厂步进式加热炉的构造计算出生产出钢节奏为≥83s/支,从50CrVAH第一支坯料进入加热炉即控制生产节奏,保证钢坯总加热时间。同时严格控制炉内气氛,50CrVAH入炉后空燃比设定≤0.68,防止钢坯发生脱碳和过热。

3.2轧制工艺控制

3.2.1轧制前设备检测

换轧50CrVAH之前,停机检查各机架轧机孔型状况,确保孔型质量状况良好,符合孔型吨位制度要求,同时更换成品和成品前道孔型,确保成品表面质量合格。检查所有导卫、辊轮、辊道,确保其安装到位,投入使用及转动正常,防止在轧制过程中出现划伤、刮丝等现象。轧制过程中各道次料形尺寸按标准料形控制,确保符合工艺要求,防止产生耳子、折叠等缺陷。高压水除鳞压力值设定不小于16MPa,确保钢坯表面氧化铁皮清除干净。

3.2.2轧制温度的确定

表面裂纹、侧面裂纹是影响工程机械用钢质量的主要因素。轧制时冷却速度过快易造成钢材表面硬度超标。针对这些问题,制定合理的加热制度和开终轧温度。开轧温度控制范围为1060-1140℃,终轧温度控制范围为960-1060℃。

3.2.3轧材表面质量和尺寸的控制

生产过程中1#飞剪切头功能投入使用,2#飞剪切头与切尾功能均投入使用,确保轧件头、尾部坏料剪切干净,防止压入后道产生折叠缺陷。岗位工人通过定期划料型检查是否有耳子或辊挫台阶缺陷,保证过程产品质量得到有效控制。考虑到50CrVAH精整处理工序需要剥皮双探伤检验,成品尺寸按GB/T702二组精度正公差控制,以留出精整后道剥皮余量。热顶锻检验规定轧材的头部、尾部0.5m处以及中间倍尺必须顶锻合格,在线生产热顶锻试样无开裂现象。

3.3精整工艺控制

3.3.1收集剪切控制

为避免成品圆钢出现低温剪切导致切口崩裂脆断,成品上冷床后采取人工手动控制快速收集下冷床。采用孔型剪刀片剪切,确保钢材端头剪切整齐,防止出现马蹄形、飞边、毛刺等剪切缺陷。

3.3.2矫直剥皮吊装控制

合理调节矫直角度、压下量和辊缝值,控制钢材的平直度≤3mm/m。合理设置剥皮工序参数,根据剥皮效果合理调节设备转速,通过测试磨头压力优化砂轮目数配比,改善钢材剥皮质量和剥皮效果。同时淘汰原来的钢丝绳,对50CrVAH的吊装运转全程采用软带吊运,并且要求轻吊轻放,防止钢材表面因碰伤、擦伤、刮伤等产生新的质量缺陷影响探伤合格率。

4.1通过合理设计化学成分与强化生产过程质量控制,开发生产的50CrVAH各项性能指标均满足用户使用要求,质量合格。

4.2成品尺寸按照GB/T702第2组精度正公差控制,刚好满足精整处理工序双探伤检验需要的剥皮余量,尺寸控制较好,有效地保证了探伤合格率。

(来源:钢铁产业)




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