汽車用優特鋼生產工藝探究范文

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摘要：結合當前我國汽車用鋼的發展情況，結合汽車用優特鋼材質量的相關要求加以分析，并簡要地闡述汽車用鋼材的未來發展趨勢為“無缺陷，近終化”方向，有針對性地研究關于汽車用優特鋼的生產工藝以及控制方法。

關鍵詞：汽車用鋼；生產工藝；無缺陷

韶鋼具備年產650萬t的生產能力，形成以“燒結→煉鐵→轉爐煉鋼→精煉→連鑄→連軋→精整”特鋼長流程。其中特棒廠合金棒材產能82萬t，該廠自2012年投產以來，經過6年的結構優化，逐步形成以45#為代表的優質碳素結構鋼、40Cr和CrMo系列的合金結構鋼、以20CrMnTi為代表的齒輪鋼、以GCr15為代表的軸承鋼、以60Si2Mn為代表的彈簧鋼，五大系列產品的生產格局。汽車產業在當前我國經濟不斷發展的過程中發揮出越來越重要的作用，加大對汽車產業扶持力度的同時對汽車消費市場著重培養。當前社會各界在不斷關注下使汽車產品發朝著安全性、輕量化、環保型以及成本低廉的方向發展，在這種情況下，人們對于汽車用鋼在均質化、易切削性以及高表面質量等方面的要求較之從前也越來越高，因此也使汽車工業對于無缺陷和非調質鋼材的需求量變得越來越大，基于這種情況，對“無缺陷、近終化”性價比較高的汽車用鋼的量化成產也就成了未來汽車用鋼的發展方向。

1汽車用無缺陷優特鋼材的質量要求

汽車用優特鋼的主要類型包括以下幾種：合金結構鋼材、易切削鋼材、優質碳素結構鋼、非調質鋼和耐熱鋼等，這些不同類型的優特鋼主要是被應用在汽車的軸承、齒輪、螺栓螺母、彈簧等一系列零部件的生產之中，在對這些特殊類型鋼材進行應用的過程中可以使零部件的穩定性和使用壽命都得到明顯的提高，而且所使用鋼材的質量與汽車整體的穩定性和安全性有著極為密切的關系。想要使汽車配件的質量得到充分的保障就必須用一些純度相對較高，且無論是內部還是表面都沒有氣孔或者裂紋以及大型夾雜物等。基于這種情況我們所說的汽車用無缺陷鋼材主要是指無表面和內部可以實現宏觀和微觀缺陷檢測以及質量性能較為穩定的鋼材。

2汽車用無缺陷優特鋼材的生產工藝流程

為了使高質量無缺陷汽車用優特鋼達到生產質量方面的要求，就需要具有較為先進的生產工藝流程以及控制和檢測質量的相關方法。在我國的一些較大的鋼材廠中，為了提高汽車用鋼的質量特性而特意對汽車用鋼生產線進行了一定的改造和升級，改造后的生產流程在應用的過程中可以實現對高質量無缺陷汽車用優特鋼的生產。

2.1汽車用無缺陷鋼材生產工藝技術

當前形勢下的汽車用無缺陷鋼材生產技術主要包括了煉鋼、軋鋼、探傷等多種較為先進的工藝技術，在以先進工藝技術和裝備為基礎來對無缺陷鋼材進行生產的過程中還需要對一些較為合理的生產工藝進行制定，并且通過對系統進行應用來實現對生產環節之中各種公益參數和設備的優化，進而使整個生產工藝的流程具有較好的穩定性。

2.1.1低氧鋼生產技術鋼水的窄成分控制、鋼水的純凈度以及夾雜物控制是特殊鋼生產普遍存在的難點。避免鋼水發生過氧化和出鋼下渣是生產流程之中降低溶解氧含量的一種主要的方法，結合鋼種的差異性要求需要對合適的終點碳加以控制，在此基礎上還要保證鋼水出鋼的預脫氧操作具有一定的合理性，對偏心爐底出鋼技術進行應用，由此就可以實現無渣出鋼的效果。整個出鋼的過程中可以結合終點碳以及鋼種的實際情況來將適量的優質增碳劑加入鋼包之中，由此在發生碳氧反應之中生成出來的一氧化碳氣體能夠順利排出，對于一些鋼水或者渣層來說，不沾污鋼液能夠起到一定的攪拌作用。隨后再將適量的強脫氧劑加入鋼包之中進行深脫氧，使整個預脫氧的效果得以提高。

2.1.2鋼中氮含量控制技術轉爐的一個較大優勢在于對低碳鋼的生產，在電爐之中對低碳鋼的生產會較為困難，隨著近些年來電爐熱裝鐵水工藝被越來越廣泛的應用，在連鑄和煉鋼生產過程中降氮控制技術水平得到提升的情況下，電爐鋼中的氮質量分數得到了較為明顯的降低，而且一些先進廠家通過冶煉過程中鐵水比的控制、低氮吹煉、脫氧劑的投入時間以及鋼包渣改質劑的調節可以將產品N含量控制在≤30ppm，使汽車用鋼的更高要求得到了滿足。

2.1.3鋼中Ti的控制技術Ti在鋼材中的存在大大降低了下游產品的使用壽命，因此軸承鋼中Ti的控制成了重點。SKFGrade3要求Ti＜13ppm，出鋼前一般向爐內加入幾百公斤石灰稠花爐渣，減少下渣，防止LF爐增Ti。另外在流程的前端，非Ti原料礦的選用和低Ti合金及渣料的使用也是控制Ti的有效措施。

2.2無缺陷鋼材的生產技術

2.2.1數字式加熱爐和高壓水除磷技術對數字式自動控制加熱爐進行應用能夠使加熱溫度得到更加精確的控制，能夠最大程度地減小開扎溫度偏差、同根鋼坯在長度方向與斷面的溫差，進而對軋制尺寸的精度進行提高。在鋼坯進入軋機中前可以通過在加熱爐出鋼口位置安裝高壓水除磷裝置來向高溫鑄坯的表面位置噴高壓水，由此使坯料表面位置的氧化鐵皮能夠被清除得較為干凈，進而有效地避免鋼材的表面被壓入氧化鐵皮和對鋼材表面的質量進行提高。

2.2.2對高剛度無扭矩軋機以及減定徑軋機技術加以利用在對高剛度無扭矩軋機進行應用的過程中可以使扎件表面位置遭到劃傷或者出現折疊的問題得到最大程度的降低，進而使鋼材尺寸的表面質量以及控制精度都得到有效的提高。對減定徑軋機進行應用的過程中可以使鋼材變形更加均勻，并且使所獲得的尺寸公差更加精確，使表面的質量更加良好。

2.3非調質汽車用鋼的生產

大部分的汽車零部件度需要進行調質處理，經過調質之后的汽車零件在綜合力學性能方面相對比較好，該工藝在當前的汽車行業之中得到了較為廣泛的應用，然而整個調質處理過程的生產工藝流程相對較長，并且這一工藝也較為復雜，整個過程中耗能較高且零件的變形量也比較大，而且存在容易出現開裂的問題。為了解決上述的這些問題和使零件整個斷面位置性能的均勻一致性得到有效的提高，當前汽車制造行業之中通過對非調質鋼進行應用之后在合金資源以及節約能源等方面取得了較為明顯的效果。

2.4非調質鋼的生產工藝

高性能汽車中所需的鋼要有較高的潔凈度和較為均勻的組織成分，通過對控冷工藝和控扎工藝進行應用之后對析出的碳氮化物進行控制，由此來使沉淀彌散強化的效果得以實現，進而使鋼材在力學性能方面的指標得到明顯的改善。

2.4.1微合金化微合金化冶金技術的出現是在30年前，是將一些微量的鈮、鈦、釩等碳氮化合物形成的元素加入錳貴鋼和原錳鋼合金成分之中，通過對控冷控扎的方法進行利用來使固溶體之中的碳氮化物能夠被高效地析出，在實現彌散沉淀強化的效果后可以對鋼的耐蝕性和力學性能進行有效的改善。

2.4.2控扎控冷這個工藝流程主要包括對鋼坯的保溫和加熱以及快速冷卻等，我們可以通過制作出動態CCT曲線來對鋼在控冷過程和高溫控扎過程中的連續轉變的規律加以確定，進而實現對合理的控冷工藝以及控扎工藝的獲取。

3結語

為了迎合未來汽車工業發展的需要，汽車用優特鋼的“無缺陷、近終化”品質是汽車用鋼未來發展過程中的一個方向，實現這一品質的效果就必須不斷地對冶金行業之中的工藝技術與生產裝備進行升級，對品種結構進行有效的優化。

參考文獻

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[2]劉朝建，管志杰，霍咚梅.我國優特鋼線材制品生產現狀和發展展望[J].金屬制品，2016，42（5）:1-4.

作者：石秋生 單位：寶武集團廣東韶關鋼鐵有限公司