汽车半轴用钢力学性能不合格的分析与改进

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1、总第181期河北冶4"-Totall8l2011年第1期HEBEIMETALLURGY2011，Number1汽车半轴用钢力学性能不合格的分析与改进吕永年，王玉峰，齐建军(河北钢铁集团石家庄钢铁公司，河北石家庄050031)摘要：采用电子显微分析、金相组织分析等方法，对汽车半轴用SZA702EC非调质钢力学性能不合格的原因进行了分析。结果表明，钢材下线冷却速度过快是造成力学性能不合的主要原因；有针对性地采取了补救措施后，避免了钢材批量报废。关键词：汽车；半轴用钢；力学性能；分析；改进中图分类号：TG142．4文献标识码：B文章编号：1006—5008(20l1)01—0037—03A

2、NALYSISABOUTNOTQUALⅡ砸DMECHANICALPROPERTYOFSTEELFORCARSEMI—AXISANDITSIMPROVEMENTLvYongnian，WangYufeng，QiJianjtin(ShOiazhuangIronandSteelCompany，HebeiIronandSteelGroupCompany，Shijiazhuang，Hebei，050031)Abstract：Withelectronmicroscopicanalysis，metal1ographicexamination，thereasonisanalyzedfornotqual

3、ifiedmechanicalpropertyofSZA702ECnot—quenchedandnot—temperedsteelforcarsemi—axis．Itisshowedthattoofastcoolingisthemainreason．KeyWords：car；steelforsemi—axis；mechanicalproperty；analysis；improvement石家庄钢铁有限公司在2009年12月生产供某1．2．1断口的宏观形貌汽车公司汽车半轴用60mm规格SZA702EC非从拉伸断口上目视可见多个针尖状细小白色斑调质钢，在进行拉伸试样检验时，发现延伸率及断

4、面点，尺寸在0．5mrn以下，形貌见图1。收缩率不合格的现象延伸率l3％，国标要求≥15％；面缩率18％，国标要求≥35％。本文对拉伸试样断口进行分析，找到了力学性能不合格的原因并对本批钢材采取了退火处理的补救措施，避免了钢材的批量报废，同时也掌握了处理此类质量事故的解决办法。1实验分析1．1实验方法图1拉伸试样的断口形貌采用飞利浦XL一30扫描电子显微镜分析拉伸1．2．2断口的微观形貌试样断口形貌，分析延伸率、面缩率不合原因；采用在扫描电镜观察，发现断口上存在许多圆形斑OLYMPUSPMG3金相显微镜观察断口附近金相组点，圆形斑点以微孔或细小夹杂物为中心向外呈放织；取钢材低倍观察钢

5、材内部质量。射状，其微观形貌为脆性解理断口，圆形斑点与周围1．2拉伸试样的断口分析有明显的界限。圆形斑点以外正常断口区域为韧窝状断口，断口形貌见图2～5。收稿日期：2010—10—27课题说明：本课题由“十一五”国家科技支撑计划项目(编号为2007BAE51B03)资助作者简介：吕永年(1979一)，男，2003年毕业于河北理工大学金属材料工程专业，在河北钢铁集团石家庄钢铁公司开发部工作，E—mail：lyn2g．2000@163．COI137总第l8】期在断口宏观及微观形貌上均符合“鱼眼状”的白点断口形貌，分析认为这是造成试样延伸率及断面收缩率不和的原因。13金相组织分析在断口附近

6、取高倍试样观察金相组织，基体组织为珠光体+铁索体，晶粒度7级，未见其他异常组织，金相组织见图6、图7。n早臻薄断口的整体形貌图6拉伸试样的金相组织电平蜜蒜圆形斑点的放大形貌图7拉伸试样的金相组织】．4钢材的低倍分析为确定拉伸试样中发现的“鱼眼状”白点对钢材造成的影响程度，在此炉不同支钢材端部随机取4支低倍试样。经酸洗观察钢材的低倍质量，如图8避≯受槽～l1所示，低倍质量良好，无内部裂纹产生，未造成圆形斑点的微观形貌不可逆后果m电乎盛牌{图5正常断口区域的微观形貌图8不合炉次低倍宏观照片一1#382011年第1期图9不合炉次低倍宏观照片一2#图11不合炉次低倍宏观照片一4#2m艺调查与

7、分析由于钢中产生白点主要与氢含量和轧后冷却速度有关。随着钢的温度降低，氢在钢中的溶解度减小，当冷却速度较快时，氢来不及扩散至大气中，聚积在钢的显微空隙中并结合成分子状态，更使其在钢中的扩散困难，形成巨大的局部内压力，同时在钢的组织转变应力的共同作用下，达到钢的破断强度以上而使钢产生内部破裂——白点。对此炉钢生产工艺进行调查，显示钢材下线后冷却的主要工艺参数如表1所示。图10不合炉次低倍宏观照片一3#表1钢材下线后冷却的主要工艺参数由于生产时环境气温较低(一