汽車零部件非調質鋼選用原則

  非調質鋼是一種伴隨國際上能源短缺而發(fā)展起來的高效節(jié)能鋼,在汽車工業(yè)中廣泛應用。非調質鋼無須經過調質處理就能達到良好的綜合力學性能,省去了調質熱處理(淬火+高溫回火)工序,大大降低了能耗,又避免了零件因調質所引起的變形、淬裂等缺陷,其性價比遠優(yōu)于傳統(tǒng)合金結構鋼。但目前汽車零部件非調質鋼的普遍狀態(tài)是強度有余而韌性不足。為此選用時應注意以下原則。

  1、選用中低碳“鐵素體-珠光體型”非調質鋼

  鐵素體的韌性高于層片狀的珠光體。在相同的強度等級下,碳含量較低的F30MnVS與碳含量較高的F48MnV非調質鋼相比,前者具有更好的韌性。這是因為前者組織中鐵素體含量達到40%以上,后者僅為10%左右。

  2、選用低碳貝氏體型非調質鋼

  常用的貝氏體型非調質鋼中,如貝氏體型F12Mn2VBS、F25Mn2CrVS。主要包括粒狀組織和粒狀貝氏體兩種組織;在冷速過低的情況下,可能出現(xiàn)少量的先共析鐵素體或珠光體。雖然,F(xiàn)12Mn2VBS中粒狀組織較多,材料強度較低而韌性較高;F25Mn2CrVS中則多為粒狀貝氏體和少量珠光體,抗拉強度較高可達到960MPa以上而韌性較低,沖擊功Kv2一般為30~40J。

  盡管如此相對于相同強度等級的鐵素體珠光體型非調質鋼(如F48MnV),其韌性已經大為改善。

  3、不過分追求硫含量

  眾所周知,增加鋼材的硫含量,對于改善其切削加工性能十分有利。但高硫會增加材料的各向異性,降低材料橫向性能和扭轉性能。高硫含量還會導致焊接熱裂紋等工藝缺陷,顯著惡化材料的焊接工藝性能。因此,承受扭轉載荷或橫向拉應力的零部件及焊接件,不應采用加硫易切削非調質鋼。

  基于以上原則,目前國內外非調質鋼主要應用在高強度低韌性的零部件上,如連桿、曲軸等。對于保安件,如前軸、轉向臂等,則是采用貝氏體非調質鋼或調質鋼。