微合金非调质钢的技术进步

HEATS

    微合金非调质钢是资源节约型材料，当今它愈发受人们的重视，采用非调质钢替代耗电耗能的调质钢制造汽车零部件是汽车工业发展的一个重要趋势。  
    从1997~2003年我国的汽车产量从149万辆猛增到444万辆，同比增长35.2%，至2005年达到507万辆，同比增长15.11%，创造了汽车工业100多年历史上惊人的奇迹。预计2006年，我国汽车产量将达到660万~680万辆。  
    在汽车工业发展的同时，随着大量国外品牌车进入国内汽车制造企业，国外汽车的选材观念也进入了中国，尤其是非调质钢在汽车零件中的应用更为突出。以日本为例，有近80%以上汽车企业采用非调质钢制作零件，绝大多数企业已完全取消热处理工厂，2004年日本非调质钢用量为204万吨，占汽车特殊钢的64%。  
    我国在20世纪80年代初开始了非调质钢的研究工作，数年时间内研发了15个锻造用非调质钢，应用于汽车、拖拉机、机床等零件，取得了显著的节能成效。  
    1、锻造用非调质钢  
    作为国产化材料49MnVS3、38MnVS5、43MnS、30MnVS和30SiMnVS6钢已经广泛地应用于轿车和微型车的曲轴、连杆、轮毂、转向节和前臂等重要部位。  
    多年来国产V系、Mn-V系非调质钢、包括微Ti处理的钢号，在经过常规力学性能、工艺性能、疲劳断裂韧性测定，基本上可与相同含碳量的优碳钢（35、45钢）及低合金钢（40Cr钢）调质态相当或接近。在国产汽车33个零件中，可制作零件30个。  
    针对转向节、转向节臂、重卡曲轴、大马力连杆等保安件、在原设计中大多选用35CrMo、42CrMo、35CrNiMo钢，强度在850~1000Mpa范围，而研制出ZG钢（Nb-V复合非调质钢）相当于F35MnVN，已进入工艺性能及断裂机理研究、实物台架、跑车试验阶段，不久将可取得成效。根据2005年我国汽车产量计算，以乘用车、商用车平均每辆用非调质钢80Kg计，估计汽车用锻造非调质钢可达50万吨左右，可见节约能源、减少消耗，潜力巨大。  
    2、冷作强化非调质钢  
    我国在“七五”、“八五”期间，先后研发出用于标准件行业螺栓类产品的冷作强化非调质钢4个钢种：LF20Mn2、LF10MnSiTi、LF18Mn2V、LF10Mn2VTiB，它们分别用来制作8.8级、9.8级和10.9级高强度螺栓，先后试制了9种六角头螺栓、U型螺栓、双头螺栓等，螺栓性能可满足各项指标要求，应用于汽车、拖拉机及工程机械等部门，然而，受当时设备和生产技术水平的限制，线材的冷变形能力差，一直没能得到工业化批量生产。  
    “十五”期间，马鞍山钢铁公司对高速线材轧机进行了改造，使其具有能实现热机械低温轧制技术，通过Nb微合金化+低温控轧+控冷，生产出MFT8非调质钢，用冷作强化非调质钢MFT8生产螺栓，不用预先软化退火和调质热处理，机械性能完全符合8.8级和9.8级螺栓要求。特别是对于异性工件和细长工件，避免了因热处理而造成的淬火裂纹、工件变形、表面脱碳等问题，提高高强度紧固件的表面质量。随着冷作强化非调质钢标准的逐渐完善，非调质化高强度紧固件的适用范围将会越来越广。  
    3、结语  
    迅速发展的我国汽车工业，不断地要求材料低成本和高性能，同时还需要考虑环境保护和能源消耗。微合金非调质钢是高性能和低成本的环境友好型钢铁材料，发展微合金非调质钢符合我国和谐社会的发展方针政策。可以相信，微合金非调质钢将会在技术研发的基础上得到更快的发展。   {( L( J4 V0 F0 o