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55SiCrA弹簧钢线材夹杂物与组织研究

王宁 彭红兵 唐尧 颉震 陈铠

王宁, 彭红兵, 唐尧, 颉震, 陈铠. 55SiCrA弹簧钢线材夹杂物与组织研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(1): 144-149. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.023
引用本文: 王宁, 彭红兵, 唐尧, 颉震, 陈铠. 55SiCrA弹簧钢线材夹杂物与组织研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(1): 144-149. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.023
Wang Ning, Peng Hongbing, Tang Yao, Xie Zhen, Chen Kai. Study on inclusions and microstructure of 55SiCrA spring steel wire rod[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(1): 144-149. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.023
Citation: Wang Ning, Peng Hongbing, Tang Yao, Xie Zhen, Chen Kai. Study on inclusions and microstructure of 55SiCrA spring steel wire rod[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(1): 144-149. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.023

55SiCrA弹簧钢线材夹杂物与组织研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.023
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51704127);江苏高校‘青蓝工程’资助;江苏省本科生创新训练项目(126190049);江苏省自然科学基金资助项目(BK20200997);江苏省高等学校自然科学研究资助项目(17KJD460003)。
详细信息
    作者简介:

    王宁(1998—),男,江苏徐州人,本科生,研究方向:弹簧钢质量控制,E-mail:448393356@qq.com

    通讯作者:

    彭红兵(1989—),男,江苏沭阳人,博士,副教授,主要从事高品质钢品种开发与质量控制,E-mail:phbing1021@126.com

  • 中图分类号: TF76, TG335.6

Study on inclusions and microstructure of 55SiCrA spring steel wire rod

  • 摘要: 利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM-EDS)以及Factsage热力学软件对国内外弹簧用线材夹杂物与组织进行了研究。结果表明:国内外3家钢厂弹簧钢线材在显微组织、中心偏析、脱碳层厚度、晶粒度等方面相差不大;国内Y厂弹簧钢线材中发现有1级D类夹杂物以及1.5级Ds类夹杂,而国外H厂和国内B厂相对较好,均未出现Ds类夹杂物。国外H厂弹簧钢夹杂物数量最少,尺寸最小,最大尺寸仅3.4 μm且可变形比例近100%;然而国内弹簧钢线材夹杂物数量多、尺寸大且不可变形。国内Y厂线材夹杂物平均Al2O3、MgO含量较高,国内B厂发现有纯Al2O3夹杂物。此外,国内钢厂需进一步合理控制钢水、精炼渣成分以及提高耐材质量并合理选用耐火材料,来强化夹杂物的改性和脱除。
  • 图  1  弹簧钢的显微组织及脱碳层

    Figure  1.  Microstructure and decarbonization of the tested spring steel

    图  2  弹簧钢中夹杂物

    Figure  2.  Inclusions in the tested spring steel

    图  3  夹杂物形貌

    Figure  3.  Shape of the inclusions

    图  4  夹杂物在相图中分布

    Figure  4.  Distribution of the inclusions in the phase diagram

    图  5  国内B厂弹簧钢中纯Al2O3夹杂物形貌

    Figure  5.  Morphologies of pure Al2O3 inclusions in the tested spring steel of DSB

    图  6  国外H厂弹簧钢中高SiO2含量夹杂物沿轧制方向的形态

    Figure  6.  Morphologies of the high SiO2 content inclusions along rolling direction in the tested spring steel of FSH

    表  1  弹簧钢的夹杂物级别与显微组织

    Table  1.   Inclusion grading and microstructure of the tested spring steel

    厂家显微组织中心偏析脱碳层厚度/μm晶粒度级别夹杂物级别
    全脱碳层总脱碳层
    国外H厂 S+P+F 0 0 38 7 A0.5,B0.5,C1,D0.5
    国内Y厂 S+P+F 0 0 56 8 A0.5,B0.5,C0.5,D1,DS1.5
    国内B厂 S+P+F 0 0 44 8 A0.5,B0.5,C0.5,D0.5e
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    表  2  弹簧钢线材夹杂物成分、尺寸、类型及盘条酸溶铝含量

    Table  2.   Inclusion composition, size, type and acid soluble aluminum content of the tested spring steel

    编号夹杂物成分/%平均Al2O3
    含量/%
    平均MgO
    含量/%
    夹杂物尺寸
    (长×宽)/μm
    夹杂物
    类型
    盘条Als
    含量×106
    Al2O3MgOSiO2MnOCaO
    国外H厂 20.93 16.96 52.55 9.56 11.8 0.5 23.3×2.5 MnO-SiO2-Al2O3 (-MgO) 3
    国内Y厂 50.9 22.5 14.04 12.56 23.6 24.5 4.7×4.7 CaO-SiO2-Al2O3-MgO 23
    国内B厂 92.17 1.84 3.18 2.81 89.6 4.4 4.1×3.1 Al2O3-SiO2-CaO (-MgO) 10
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-28
  • 刊出日期:  2021-02-10

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