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                五金彈簧行業市場發展歷程分析

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                五金彈簧行業市場發展歷程分析

                發布日期:2017-11-22 作者: 點擊:

                閥門彈簧用鋼絲的開發:

                (1)  高端閥門彈簧鋼絲

                用于應力水平≥1000MPa以上的超高應力閥門彈簧制造,基本要求如下:

                1)高純凈度:除對P、S之外,對存在于鋼中的氣體元素,如O、H也嚴格限制。

                2)添加能促進氮化的有益元素:為使材料能在較高的溫度下(460℃~480℃)長期停留,基體硬度能保持在HV580以上,Si是不可缺少的元素。Cr作為彈簧鋼中常用添加元素,同時也是促進氮化元素之一;Mo既是彈簧鋼中的有益元素,也是促進氮化物生成的元素;V除能有效細化晶粒之外,還能促進氮化,因此Cr、Mo、V均可列入添加元素之列。Al雖是強氮化物元素,但又是形成B類(氧化鋁)夾雜物的主要因素,不能作為添加元素。

                3)C和Ni含量:C是保證閥門彈簧材料強度(硬度)的關鍵元素。鋼中含碳量達到0.6%之后,再增加碳的含量對強度(硬度)提高作用已不明顯,因此平均碳含量控制在0.6%。添加Ni有利于提高材料韌性。

                (2)  中高端閥門彈簧鋼絲

                中高端閥門彈簧鋼絲適用于制造應力為1000MPa以下的閥門彈簧,其中Si-Cr仍是主要的添加元素??紤]成本因素,設計兩種鋼種,分別用于制造應力τmax≥900MPa~1000MPa與τmax≤900MPa閥門彈簧。對材料成份與合金元素添加量說明如下:

                C:使用應力τmax≥900 MPa~1000MPa的閥門彈簧鋼絲含碳量取高值,0.56%~0.64%;使用應力τmax≤900MPa的閥門彈簧鋼絲含碳量取中等水平,0.51%~0.59%。

                Si:能夠有效提高材料的屈強比的元素,權衡Si的有利(強化基體)與有害(石墨化)因素,含量取1.20%~1.60%。

                Mn:弱碳化物元素,細化晶粒作用不大,添加的主要作用為減輕硫的熱脆危害性,添加到0.50%~0.80%即可。

                Cr:中等碳化物元素,形成碳化物能提高基體強度,并抑制Si石墨化傾向。從成本考慮,V2的Cr 0.9%~1.2%;V3的Cr取0.60%~0.90%。

                V:對細化晶粒作用非常明顯,閥門彈簧鋼絲的必加元素。V2添加量0.10%~0.20%,考慮成本因素,V3鋼種將V降到0.05%~0.15%。

                B:硼有凈化晶界的作用,添加微量硼起到抑制偏聚晶界雜質元素的有害作用。

                4 高應力閥門彈簧鋼絲研發相關問題

                (1)  坯料冶煉

                閥門彈簧疲勞裂紋往往起源于材料表面或近表面夾雜物處,因此對閥門彈簧鋼坯的純凈度有很高的要求,必須達到超純凈級。除對雜質元素S、P嚴格限制之外,有害氣體元素O、H、應嚴格限制,Al和Ti會形成不可變形夾雜物,也要限制。對有害元素限制要求:S≤0.020%;P≤0.020%,爭取控制到0.010%以下;O含量控制30ppm以下;H不允許出現;Al含量在0.05%以下;Ti含量在0.03%以下;Cu控制到0.06%以下;其它有害雜質元素,如As、Sb、Sn等相應控制。爐外精煉方面,V1鋼考慮電渣重熔;V2和V3鋼絲采取真空脫氣工藝,兩種工藝方案的可行性仍需論證。

                (2)  熱軋盤條

                鋼錠使用大方坯,軋前鋼坯經過剝皮和探傷處理;盤條質量要求無折疊,表面脫碳≤0.07;表面缺陷≤0.10。

                (3)  鋼絲加工

                1)表面剝皮:盤條剝皮去除量單邊不少于0.15mm;

                2)鋼絲表面無全脫碳,部分脫碳深度不大于0.5%d,鋼絲經過兩次  (貫通式與旋轉式)渦流探傷,材料表面缺陷深度不超過40μm;

                3)鋼絲機械性能:與鋼絲直徑粗細有關,鋼絲越細,材料的強度越高。

                (4)  彈簧氮化工藝

                1)彈簧氮化裝備的開發;

                2)氮化工藝:低溫(440℃~480℃)氮化原子擴散速率,升溫方式(一段還是分段)、爐內溫度差、滲氮時間、氣氛組成及活性氮原子發生率(如NH3分解率)裝爐方式、爐內氣氛均勻性對滲層厚度影響等;

                3)氮化層硬度要求不低于HV800,厚度不小于1μm;芯部硬度不低于HV580;

                4)滲氮前后噴丸工藝、次數、丸粒大小和硬度。


                本文網址:http://www.wamsjd.com/news/345.html

                相關標簽:蛇簧機

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