汽车底盘零部件用非调质冷镦钢开发与应用
2023-08-21王杨周蕾
汽车工艺与材料 2023年8期
王杨 周蕾
(南京钢铁股份有限公司特钢事业部,南京 210035)
1 前言
在汽车工业领域中,非调质钢的应用可显著降低汽车零件制造过程中的能源消耗[1],其不仅可以省略调质工艺过程、节省30%~40%零件制造能耗,还可以降低约20%成本。此外,采用非调质钢可减少零件调质过程中因淬火引起的变形、开裂,进而节省矫直工序。因此,非调质钢近年来被广泛应用于汽车零部件制造。
随着生产装备的升级和工艺技术的革新,非调质钢在经历多年的发展后,国内钢厂采用连铸材成功替代了模铸材,并批量应用于曲轴、连杆、凸轮轴等发动机关键部件。同时,在汽车底盘零部件生产中也有应用。然而,目前汽车用非调质钢在零部件成型过程中仍以热锻和温锻为主,冷锻较少。
为进一步拓展非调质冷镦钢在汽车底盘零部件制造领域的应用,本文旨在开发一种可同时满足多种零部件性能要求的材料,提高材料普适性同时降低生产制造成本。
2 材料设计
2.1 成分设计
与调质钢相比,非调质钢虽然有很多优势,但成本较高,主要表现在3 个方面:钢中合金含量增加,合金成本增加;冷变形过程中模具寿命有所降低,加工成本增加;关键部位零件需进行时效处理,后道处理成本增加。因此,合理的成分设计是非调质钢开发成功的关键。
非调质钢成分设计时,一般会添加微量合金元素,主要为V、Nb、Ti 和B 等。其中,最常见的是V 元素,质量分数一般为0.06%~0.13%。加入Ti 元素能够使珠光体片层间距得到细化,对提高材料韧性和强度有利。……
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