车轮锻件制造中非调质钢的优点和种类

1)什么是非调质钢

  机械零件大量采用碳素结构钢及合金结构钢，为使行车轮锻件具有良好的综合力学性能，一般都要通过热锻后重新加热，经过调质热处理（淬火并高温回火）。

  为了节约能源，降低制造成本，相继开发出一系列不需要调质热处理的机械结构钢，即非调质机械结构钢。这种钢，是在碳素结构钢或合金结构钢中加入极微墩的V或Ti、Nb、N等特殊元素进行“微合金化"（Micro-alloyed)。这些元素在锻造冷却过程中，以碳化物、氮化物形态析出阻止晶粒粗大，在连续冷却析出强化作用中，强化效果S显著的是V的碳化物、氮化物[V(C、N)]，即微量元素在钢中起析出强化和细化晶粒作用，用这种钢制成的零件，锻造后控制冷却，即可达到要求的力学性能，锻件可直接使用。

2)非调质钢的优点

   省去锻造以后整个加热、淬火和回火热处理工序，不仅节约大量能源，并简化了工序，使生产成本降低，还避免锻件在热处理过程中产生变形、脱碳和淬火裂纹所造成的废品，又减少热处理过程造成的污染，改善环境，而且零件心部与表面硬度几乎没有差别，切削性能又好，具有很好的技术经济效益和社会效益。所以国外非调质钢种类不断发展，应用领域不断扩大，发展迅速。

3)非调质钢的发展和种类

   为了降低综合能耗，提高行车轮锻件质量与性能,非调质钢种类不断发展，已由微合金非调质钢发展到铁素体细晶粒、铁素体一珠光体塑韧性非调质钢，以及高强度、高韧性贝氏体或马氏体型非调质钢，例如贝氏体高韧性微合金非调质钢和低碳马氏体组织的髙强度高韧性微合金非调质钢。

   非调质钢具有很多优点，使用范围也已从机械结构钢扩展到其他领域发展前景宽广。非调质钢本仅用于发动机曲轴、连杆，而且已经用于汽车底盘前轴、半轴、转向节等。加前所述，国外非调质钢发展迅速、使用相当但是在国内，由于各种各样原因，发展较缓慢只有汽车行业少数锻造企业使用非调质钢较多,使用范围在不斯扩大。

   国外约30%以上的汽车锻件已采用非调质钢，日本的曲轴、连杆、半轴、齿轮轴等汽车、拖拉机锻件，非调质钢采用率达70%,并正在不断扩大使用范围。国内东风、—汽、南汽锻造公司等都已有多种零件采用非调质钢，例如曲轴、连杆、滑动叉、轮毂、半轴、前轴等，其中康明斯发动机曲轴采用48MV非谪质钢，仅控制锻后冷却，锻件即可使用。3t—l3t载货车前轴(最大承重7.5t)采用贝氏体非调质钢12Mn2VB,省略淬火工艺，但仍需回火。VOLVO和ZF客车前轴（重量140kg和142Kg）采用高强度高韧性非调质钢38MnSiVSS，仅需200℃低温回火,并巳建立多条锻造和锻后腔温冷却生产线。非调质钢推广应用需要企业产品设计师、材料工程师和工艺工程师三者结合，密切合作，齐心协力，协同工作才能获得快速发展。