50CrVA彈簧圓鋼的研發和生產

李祥才

（青島特殊鋼鐵有限公司 棒材研究所，山東 青島266400）

50CrVA彈簧圓鋼的研發和生產

李祥才

（青島特殊鋼鐵有限公司 棒材研究所，山東 青島266400）

根據客戶需要，青特鋼采用LD轉爐→LF精煉爐→RH真空脫氣→CC連鑄→軋制工藝開發生產了50CrVA彈簧圓鋼。產品實物質量檢測表明，其產品氧氮氫含量較低，鋼質純凈，組織正常，奧氏體晶粒度≮11級，表面質量較好，其尺寸、夾雜物、脫碳層、低倍、硬度和拉伸性能指標均滿足標準要求，用戶反饋使用良好，青特鋼已經完全具備生產50CrVA彈簧圓鋼的能力，并已實現了批量生產。

50CrVA彈簧圓鋼；晶粒度；夾雜物；脫碳層；力學性能

50CrVA圓鋼是應用廣泛的鉻釩彈簧鋼，強度高，彈性好，抗回火穩定性好，是主要的彈簧鋼種，多用于汽車、發動機制造業和鐵路行業，常用作穩定桿、扭力桿、螺旋彈簧、汽缸安全閥簧等汽車、發動機和鐵路零部件［1-5］。近期青特鋼根據客戶要求按照GB/T 1222—2007《彈簧鋼》標準首次生產了Φ50、Φ40規格50CrVA彈簧圓鋼。由于彈簧鋼的工作條件十分苛刻，對質量要求特別嚴格，為此對生產的50CrVA彈簧圓鋼產品質量進行了跟蹤和檢驗。

1 生產工藝

50CrVA彈簧圓鋼嚴格按照GB/T 1222—2007標準生產，生產工藝：LD轉爐→LF精煉爐→RH真空脫氣→CC連鑄→軋制。Φ50 mm、Φ40 mm規格50CrVA彈簧圓鋼熔煉成分見表1，軋制工藝見表2，生產過程嚴格按照軋制工藝執行。

表1 50CrVA鋼熔煉成分及標準要求成分 %

表2 50CrVA鋼各規格軋制工藝 ℃

2 尺寸控制情況

50CrVA鋼尺寸控制是按照GB/T 702—2008標準最高精度1組精度控制的。青特鋼中棒線減定徑軋機是PSM三輥軋機，尺寸控制精度高，50CrVA彈簧圓鋼尺寸控制情況如表3所示。從實測數據來看，生產的彈簧圓鋼尺寸控制精確，實測尺寸達到了標準要求。

表3 50CrVA彈簧圓鋼尺寸控制情況

3 實物質量檢測

3.1 氧氮氫含量

50CrVA彈簧圓鋼氧氮氫含量見表4，從檢驗結果來看，兩個規格50CrVA彈簧圓鋼鋼質較為純凈。

表4 50CrVA彈簧圓鋼氣體含量 ×10-6

3.2 顯微組織和奧氏體晶粒度

生產的50CrVA彈簧圓鋼顯微組織和奧氏體晶粒度見圖1。從檢驗結果看，顯微組織正常，并且兩個規格圓鋼奧氏體晶粒度均≮11.0級，晶粒較為細小。Φ40 mm規格50CrVA彈簧圓鋼奧氏體晶粒度細于Φ50 mm規格，這是因為Φ40 mm規格壓縮比更大。

3.3 夾雜物

50CrVA彈簧圓鋼夾雜物檢驗結果見表5，檢驗結果表明，鋼中夾雜物均滿足GB/T 1222—2007標準要求。

圖1 50CrVA彈簧圓鋼金相組織

表5 50CrVA彈簧圓鋼夾雜物 級

3.4 脫碳層

50CrVA彈簧圓鋼脫碳層檢驗結果如圖2所示，可以看出，脫碳層深度均滿足GB/T 1222—2007標準要求。

3.5 低倍檢驗

低倍檢驗結果見表6，可以看出，生產的50Cr-VA彈簧圓鋼低倍結果均滿足GB/T 1222—2007標準要求。

表6 50CrVA彈簧圓鋼低倍結果 級

3.6 表面硬度

硬度檢測表明，Φ50 mm規格50CrVA彈簧圓鋼表面硬度分別為257、254、255 HBW；Φ40 mm規格分別為 286、272、278 HBW，均滿足 GB/T 1222—2007標準≤321 HBW的要求。

3.7 熱頂鍛試驗

雖然GB/T 1222—2007標準對熱頂鍛未做要求，但為了保證產品表面質量，仍對50CrVA彈簧圓鋼每個規格取樣2塊進行了熱頂鍛檢驗，全部合格。熱頂鍛檢驗表明生產的兩個規格50CrVA彈簧圓鋼表面質量較好。

3.8 力學性能

50CrVA彈簧圓鋼力學性能及標準要求見表7。

表7 50CrVA彈簧圓鋼力學性能

拉伸試驗表明青特鋼生產的兩個規格50CrVA彈簧圓鋼力學性能均滿足GB/T 1222—2007標準要求。從性能數據來看，Φ40 mm規格50CrVA彈簧圓鋼屈服強度和抗拉強度均比Φ50 mm規格高，這應與Φ40 mm規格50CrVA彈簧圓鋼比Φ50 mm規格彈簧圓鋼奧氏體晶粒度細有關。

產品實物質量檢測結果表明，青特鋼生產的50CrVA彈簧圓鋼鋼質純凈，晶粒細小，組織正常，表面質量較好，其尺寸、夾雜物、脫碳層、低倍、硬度和力學性能均滿足標準要求，產品質量完全合格，用戶使用后反饋良好。說明青特鋼已經完全具備生產50CrVA彈簧圓鋼的能力。

4 結 語

青特鋼采用LD轉爐→LF精煉爐→RH真空脫氣→CC連鑄→軋制工藝開發生產50CrVA彈簧圓鋼，生產工藝合理，生產的50CrVA彈簧圓鋼鋼質純凈，表面質量較好，尺寸和其他相關檢驗指標均滿足標準要求，用戶使用后反饋良好。青特鋼已經完全具備生產50CrVA彈簧圓鋼的能力，且已實現了批量生產。到目前為止青特鋼共生產和銷售了Φ50、Φ40 mm規格的50CrVA彈簧圓鋼約1 200多t，產品質量完全滿足客戶要求，也贏得了客戶對青特鋼的50CrVA產品認可，樹立了青特鋼的品牌形象。

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［2］ 宋風書.鐵路提速客車技術發展迅速［J］.鐵道知識，2002（2）：6-7.

［3］ 謝文新，沈建軍.60Si2CrVAT彈簧鋼EAF-LF(VD)-CC工藝實踐［J］.特殊鋼，2003，24（3）：56-57.

［4］ 田中健.原材料對鐵路貨車彈簧疲勞性能的影響［J］.機車車輛工藝，2000（5）：23-24.

［5］ 何肇基.金屬的力學性能試驗［M］.北京：冶金工業出版社，1988：96-153.

Research and Production of 50CrVA Spring Round Bar

LI Xiangcai
（Round Bar Research Institute，Qingdao Special Iron and Steel Co.，Ltd.，Qingdao 266400，China）

TF762+.5

A

1004-4620（2017）05-0027-02

2017-06-28

李祥才，男，1976年生，2008年畢業于安徽工業大學材料加工工程專業，碩士。現為青島特殊鋼鐵有限公司棒材研究所工程師，從事特鋼研發與生產工作。