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54SiCr6氣門彈簧鋼夾雜物塑性化控制
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時(shí)間：2014-07-16
氣門彈簧是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣系統(tǒng)中的重要零件，主要起維持配氣系統(tǒng)構(gòu)件中正常接觸和促進(jìn)氣閥密封的作用。
氣門彈簧是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣系統(tǒng)中的重要零件，主要起維持配氣系統(tǒng)構(gòu)件中正常接觸和促進(jìn)氣閥密封的作用。它的服役條件相當(dāng)苛刻，振動(dòng)頻率為2500～3000HZ，工作應(yīng)力高達(dá)900～1000MPa，同時(shí)還要求在150～200℃下長期工作時(shí)負(fù)荷特性不能大幅度下降，必須具備較高的疲勞強(qiáng)度和良好的抗松弛性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車的氣門彈簧，因非金屬顯微類夾雜物引起的斷裂約占40%，鋼絲表面缺陷引起的斷裂約占30%。
日本神戶鋼廠的夾雜物塑性化控制水平很高，其ASEA-SKF處理工藝是夾雜物變性處理方法的代表，很好地解決了夾雜物引起的疲勞斷裂問題。國內(nèi)某廠于2009年10月首次對(duì)其生產(chǎn)的54SiCr6彈簧鋼進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其抗疲勞性能還達(dá)不到生產(chǎn)氣門彈簧的標(biāo)準(zhǔn)，夾雜物的控制水平有待提高。將國內(nèi)A廠生產(chǎn)的54SiCr6彈簧鋼中氧化物夾雜的組成與日本神戶和新日鐵的進(jìn)行對(duì)比分析，提出幾種提高A廠氣門彈簧鋼54SiCr6中氧化物夾雜塑性的方案，并將改進(jìn)前后的彈簧鋼中氧化物夾雜進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證方案的可行性。
表1??試驗(yàn)用的氣門彈簧鋼盤條樣品的化學(xué)成分對(duì)比
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樣品
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規(guī)格，mm
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%
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|||||
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C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Cr
|
||
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日本神戶
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Φ9
|
0.540
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1.406
|
0.698
|
0.0105
|
0.0106
|
0.676
|
|
日本新日鐵
|
Φ9
|
0.585
|
1.463
|
0.701
|
0.0138
|
0.0055
|
0.691
|
|
國內(nèi)A廠
|
Φ13
|
0.540
|
1.400
|
0.660
|
0.0070
|
0.0020
|
0.640
|
|
樣品
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規(guī)格，mm
|
Ni
|
Cu
|
Mo
|
Al
|
Ti
|
O
|
|
日本神戶
|
Φ9
|
0.012
|
0.024
|
0.007
|
0.0013
|
0.0005
|
0.00184
|
|
日本新日鐵
|
Φ9
|
0.010
|
0.023
|
0.006
|
0.0009
|
0.0005
|
0.00177
|
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國內(nèi)A廠
|
Φ13
|
0.020
|
0.010
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0.010
|
0.002
|
0.0003
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0.00078
|
?
通過對(duì)比調(diào)查國內(nèi)外3家鋼廠生產(chǎn)的氣門彈簧鋼中夾雜物的形態(tài)和成分，可以發(fā)現(xiàn)：
1）國外兩家鋼廠生產(chǎn)的氣門彈簧鋼54SiCr6中氧化物夾雜尺寸都比較小，并且其成分大部分都分布在Al2O3-SiO2-CaO三元相圖的低熔點(diǎn)區(qū)域，變形能力好；國內(nèi)A廠生產(chǎn)的氣門彈簧鋼54SiCr6中氧化物夾雜雖然尺寸不大，但其變形能力較差，與國外鋼廠相比，還存有一定的差距，其主要原因是氧化物夾雜中Al2O3含量較高。
2）在冶煉過程中，采用Si-Mn脫氧或硅脫氧并選擇最佳的鐵合金，降低鋼水中鋁的含量，選擇最佳的耐火材料，同時(shí)在精煉時(shí)將爐渣的堿度控制在0.71～1.00，不僅可以減少氧化物夾雜的數(shù)量、減小它們的尺寸，還可以提高他們的塑性。
3）研究表明，國內(nèi)A廠生產(chǎn)的彈簧鋼54SiCr6的抗疲勞性能得到提高，可以用于生產(chǎn)氣門彈簧，改變以前只能用于生產(chǎn)懸架彈簧的狀況。
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