非调质钢1538MV曲轴成形技术及组织性能控制研究

曲轴是汽车发动机的核心零部件,服役条件非常恶劣,要求其具有足够的强度和高的冲击韧性。非调质钢以其节能环保和低成本等优点,在曲轴生产上代替传统的调质钢已经获得了广泛的应用。

目前,由于曲轴原始坯料质量、成形技术以及锻后冷却制度控制不严,非调质钢生产的曲轴疲劳寿命往往偏低。曲轴综合质量的控制要实现“控形和控性”的目的,因此,曲轴质量的控制是一个系统工程。

本文以曲轴用非调质钢1538MV为研究对象,围绕曲轴控形和控性两个主题,对原始坯料基础特性、曲轴成形技术、模锻过程中组织演变及性能进行了系统的研究,结合数值模拟技术对曲轴控形和控性工艺进行了优化,力求进一步促进微合金非调质钢在汽车及其他机械制造行业中的应用。通过对高温热变形行为研究,构建了 1538MV钢的本构方程,通过线性回归的方法计算出了 1538MV钢双曲正弦形式的Arrhenius本构方程的材料参数。

采用4阶多项式进行应变补偿,判定系数为R2=0.9857,具有比较高的相关性。明确了满足曲轴晶粒等级要求的热变形温度为1130℃,应变速率要大于0.1 s-1,最小参数Z=2.3E+12,通过数据拟合的方法得到了动态再结晶奥氏体平均晶粒尺寸D与Z参数的数学表达式。

为曲轴锻造工艺的制定和优化提供理论依据。通过对相变规律研究,明确了

1538MV钢相变规律,1538MV钢先后发生了铁素体和珠光体、贝氏体、马氏体相变,随着冷速的增加,相变开始温度逐渐降低。

获得全铁素体和珠光体组织的临界冷速小于1℃·s-1;发生贝氏体转变的临界冷速约为1℃·C-1,发生马氏体转变的临界温度约为5℃·s-1。通过对曲轴成形技术研究,明确了曲轴成形技术特点。

通过多场耦合分析,获得了曲轴成形过程中相应变形参数。结果表明曲轴成形过程金属流动性大,温度、应力和应变分布很不均匀。

通过对曲轴模锻变形过程中组织演变规律的研究,结果表明,曲轴较高的锻造温度和较小的变形量使得曲轴的锻后组织较原始坯料有所粗化。曲轴模锻过程中温度和变形量分布不均导致了曲轴组织的不均匀。

曲轴锻后冷却制度对曲轴显微组织有显著影响,曲轴锻后应采用分段控制冷却制度,并揭示了曲轴中异常贝氏体组织产生的原因。为原始坯料质量的控制、锻造工艺的优化以及冷却制度的制定提供了依据。

研究表明曲轴锻后组织有所粗化,且铁素体含量减少,铁素体晶粒尺寸降低,珠光体片层间距略微细化,V的纳米析出物趋于细小弥撒分布,基于上述显微组织特征的变化,使得曲轴的强度增加,而塑性有所降低。通过热模拟实验,研究了不同的工艺条件对曲轴显微组织的影响,明确了变形量、变形温度、应变速率和冷却速度对非调质钢1538MV组织的影响规律。

要实现1538MV非调质钢控性的目的,在锻造过程中必须达到一定的变形量,降低变形温度能够改善钢的显微组织,增大应变速率,可以细化奥氏体晶粒,冷却速度增加,可以细化奥氏体晶粒,但也使珠光体的形态发生了扭曲,会降低材料的塑性,并且冷却速度过快还会造成异常组织的产生。结合数值模拟技术,优化了

465型曲轴成形工艺,结果表明要保证锻件充满成形,且模锻设备吨位不能超载,曲轴终锻变形量设计要合理,始锻温度不宜过低,465型曲轴较佳锻造工艺为变形温度1130℃,预锻到终锻平衡块的截面缩减量为12%。

曲轴锻后采用分段控制冷却制度,并对现场进行了工艺移植,通过现场工艺试验,测得曲轴疲劳极限弯矩为883.33 N·m,疲劳极限弯矩提高了 6.3%。所得疲劳极限弯矩置信度为95%,误差小于5%。

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38MnVS非调质钢汽车半轴的研制

孙华;李慎;周蕾;毛向阳;赵秀明

【期刊名称】《机械工程材料》

【年(卷),期】2017(041)011

【摘要】开发了38MnVS非调质钢汽车半轴,研究了热锻后冷却速率对38MnVS非调质钢半轴显微组织、力学性能的影响,并与42CrMo调质钢半轴进行了对比,讨论了半轴疲劳寿命的主要影响因素.结果表明:通过热锻后风冷可减小38MnVS非调质钢中铁素体尺寸和珠光体片层间距,冲击韧性由空冷后的16.84 J提高到风冷后的43.74 J;38MnVS非调质钢具有良好的淬透性;38MnVS非调质钢半轴的疲劳寿命可达到42CrMo调质钢半轴的水平,并且通过减小花键模数、增大花键齿根过渡圆角半径以及适当地增加硬化层深度可将38MnVS非调质钢半轴的疲劳寿命提高到30万次以上,可以代替42CrMo调质钢半轴.

【总页数】6页(P53-58)

【作者】孙华;李慎;周蕾;毛向阳;赵秀明

【作者单位】南京钢铁股份有限公司特钢事业部,南京 210035;南京工程学院材料工程学院,南京 211167;南京钢铁股份有限公司特钢事业部,南京 210035;南京工程学院材料工程学院,南京 211167;江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室,南京

211167;南京工程学院材料工程学院,南京 211167;江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室,南京 211167

【正文语种】中文【中图分类】U465.1

【相关文献】

1.重型汽车半轴用非调质钢的应用进展 [J], 严超峰;包耀宗;王欢锐;董立社;谢余;李栋

2.非调质钢C38MnNS汽车半轴的研制开发 [J], 焦孟旺;魏元生;刘攀;史东杰

3.汽车后桥半轴用高性能非调质钢的开发及应用研究 [J], 应善强;曹正;鹿云;王敢利;马汝忠

4.汽车用非调质钢38MnVS的研制 [J], 祝宜明;吴小林

5.重型汽车半轴用45MnSiVSQ非调质钢晶粒长大试验研究 [J], 严超峰;冯毅;丁福明;高翔;马鸣图;谢余

对48MnV曲轴用非调质钢的研究

总第１７６期　２０１０年第２期　誊　

河北冶全　ＨＥＢＥＩ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｔｏｔａｌ　１７６　２０１０，Ｎｕｍｂｅｒ　２　

对４８ＭｎＶ曲轴用非调质钢的研究　

刘　颖　，阎　岩　，郑国昱　，吕永年　，齐建军　

（１．河北省质量技术监督局，河北石家庄０５００５１；２．石家庄钢铁有限责任公司，河北石家庄０５００３１）　

摘要：采用６０　ｔ氧气顶吹转炉冶炼、ＬＦ精炼、ＶＤ处理及连轧轧制生产的曲轴用非调质钢４８ＭｎＶ，各项　技术指标均符合标准和用户要求；对４８ＭｎＶ钢的种特性进行了研究，为满足不同用户的使用要求提供　技术保障。　关键词：曲轴；非调质钢４８ＭｎＶ；研究　中图分类号：ＴＧ１４２．４１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６—５００８（２０１０）０２—００２２—０２　

ＳＴＵＤＹ　ＯＮ　４８　ＭｎＶ　ＭＩＣＲＯＡＬＬＯＹ　ＳＴＥＥＬ　ＦｏＲ　ＣＲＡＮＫ　

Ｌｉｕ　Ｙｉｎｇ。，Ｙａｎ　Ｙａｎ　，Ｚｈｅｎｇ　Ｇｕｏｌｉ　，Ｌｖ　Ｙｏｎｇｎｉａｎ　，Ｑｉ　Ｊｉａｎｊｕｎ　（Ｈｅｂｅｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　Ｂｕ￣ａｕ，Ｓｈｉｊｉａｎｚｈｕａｎｇ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｓｈｉ—　ｊｉａｎｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ，０５００３　１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：４８ＭｎＶ　ｍｉｃｒｏａｌｌｏｙ　ｓｔｅｅｌ　ｆｏｒ　ｃｒａｎｋ　ｍａｄｅ　ｖｉａ　６０ｔ　ｏｘｙｇｅｎ　ｔｏｐ　ｂｌｏｗｉｎｇ　ｃｏｎｖｅｌ＇ｔｅｒ，ＬＦ，ＶＤ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｉｎ・　ＵＯＵＳ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｓａｔｉｓｆｉｅｄ　ａｌｌ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ａｎｄ　Ｕｓｅｒｓ．Ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｕｓｅｒｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｆｏｒ－　ｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｃｒａｎｋ；ｍｉｃｒｏａｌｌｏｙ　ｓｔｅｅｌ；ｓｔｕｄｙ　

高强度非调质冷镦钢研究和开发现状

第３１卷第５期　・２６・２０１０年１０月　特殊钢　ＳＰＥＣＩＡＬ　ＳＴＥＥＬ　Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．５　Ｏｃｔｏｂｅｒ　２０１０　高强度非调质冷镦钢研究和开发现状　曹　杰　刘雅政　阎　军。章静　（１北京科技大学材料科学与工程学院，北京１０００８３；２安徽工业大学材料科学与工程学院，马鞍山２４３００２）　摘要根据国内外高强度非调质冷镦钢的研究和开发现状，分析和讨论了８００—１　２００　ＭＰａ高强度非调质冷　镦钢的化学成分、工艺特点、组织和力学性能。高强度非调质冷镦钢应具有高的强度和有良好的冷成形性，其热轧　材的强度和硬度应控制在一个合适的范围内。采用低碳高锰及微合金化的成分系列，通过热机轧制工艺，该钢种　能获得良好的组织和力学性能。　关键词非调质冷镦钢成分组织力学性能研究和开发　Ｐｒｅｓｅｎｔ　Ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｎｏｎ－Ｑｕｅｎｃｈｅｄ　ａｎｄ　Ｔｅｍｐｅｒｅｄ　Ｃｏｌｄ　Ｈｅａｄｉｎｇ　Ｓｔｅｅｌｓ　Ｃａｏ　Ｊｉｅ　一。Ｌｉｕ　Ｙａｚｈｅｎｇ　，Ｙａｎ　Ｊｕｎ　ａｎｄ　Ｚｈａｎｇ　Ｊｉｎｇ　（１　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ／ｍｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３；　２　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａａｎｓｈａｎ　２４３００２）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｎｏｎ—ｑｕｅｎｃｈｅｄ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒｅｄ　ｃｏｌｄ　ｈｅａｄｉｎｇ　ｓｔｅｅｌ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｒｏａｄ，ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　８００—１　２００　ＭＰａ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｎｏｎ—ｑｕｅｎｃｈｅｄ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒｅｄ　ｃｏｌｄ　ｈｅａｄｉｎｇ　ｓｔｅｅｌｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｎｏｎ－－ｑｕｅｎｃｈｅｄ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒｅｄ　ｃｏｌｄ　ｈｅａｄｉｎｇ　ｓｔｅｅｌ　ｓｈｏｕｌｄ　ｈａｓ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｃｏｌｄ－－ｆｏｒｍｉｎｇ　ｐｒｏｐ—・　ｅｒｔｙ，ｏｆ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｈａｒｄｎｅｓｓ　ｏｆ　ｈｏｔ　ｒｏｌｌｅｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｉｎ　ａ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｇｒａｄｅ　ｃａｎ　ｇｅｔ　ｂｅｔｔｅｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｌｏｗ　ｃａｒｂｏｎ　ｈｉｇｈ　ｍａｎｇａｎｅｓｅ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏ—ａｌｌｏｙｉｎｇ　ｓｔｅｅｌ　ｓｅｒｉｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｒ－　ｍａｌ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏｎ—Ｑｕｅｎｃｈｅｄ　ａｎｄ　Ｔｅｍｐｅｒｅｄ　Ｃｏｌｄ　Ｈｅａｄｉｎｇ　Ｓｔｅｅｌ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　高强度非调质冷镦钢为一种新型钢种，通常称　之为冷作强化非调质钢¨　。　高强度螺纹紧固件一般分为８．８、９．８、１０．９和　１２．９四个级别。性能等级的标记代号由“．”隔开的　两部分数字组成：第一部分数字（“．”前）表示公称　抗拉强度ｏｒ　的１／１００；第二部分数字（“．”后）表示　公称屈服点ｏｒ　或公称屈服强度ｏｒ。．：与公称抗拉强　度ｏｒ　比值（屈强比）的ｌ０倍。按照ＧＢ３０９８．１－２０００　的规定，对８．８级螺纹紧固件，ｄ≤１６　Ｉｎｎ的最小抗　拉强度为８００　ＭＰａ，ｄ＞１６　ＩＴｌｍ的最小抗拉强度为　８３０　ＭＰａ；ｄ≤１６　ｍｍ的最小屈服强度为６４０　ＭＰａ，　ｄ＞１６　ｆｉｌｍ的最小屈服强度为６６０　ＭＰａ。９．８、１０．９　和１２．９级螺纹紧固件的最小抗拉强度和最小屈服　强度分别为：９００、７２０　ＭＰａ；１　０４０、９４０　ＭＰａ；１　２２０、　１　１００　ＭＰａ。　高强度螺纹紧固件通常为调质处理的中碳钢或　中碳合金钢，也有非调质钢、硼钢、Ｆ—Ｍ双相钢等　Ｊ，　而用非调质钢生产，简化了生产工序，缩短了生产周　期，故日益受到企业重视。　１　高强度非调质冷镦钢的性能要求和工艺特点　紧固件在冷镦成形过程中的变形量很大，所承　受的变形速度也很高，所以对一般冷镦钢盘条的化　学成分、尺寸精度、表面质量、显微组织、脱碳层、非　金属夹杂物、冷顶锻等方面均有要求　。高档次标　准件对冷镦钢原料的质量要求是　Ｊ：盘条具有较高　的塑性指标；在冷塑性变形中加工硬化率低，ｏｒ　／ｏｒ　值小；盘条具有良好的表面质量和表面光洁度；无内　部组织缺陷等。　用户在使用冷镦钢的过程中最常见的质量问题　是冷镦开裂，亦是其质量异议的最主要原因　５　Ｊ。通　常从变形能力和变形抗力两个方面来评价钢的冷镦　性能。高强度非调质冷镦钢的特点之一是强度较　高，即具有较高的变形抗力。但从提高工模具的使　用寿命方面考虑，冷镦变形要具有尽可能小的阻力；　而且钢材强度提高，变形能力往往下降。所以，为保　证钢的冷镦性能，高强度非调质冷镦钢的强度和硬　度并不是越高越好，而应在一个合适的范围内。　

非调质钢的研究材料工程袁峰

非调质钢的研究

摘要：针对目前变形量对非调质钢的强化效应存在一定影响的现象，本项目以

非调质钢为研究对象，对其控锻控冷后进行形变处理，进行不同变形量的锻造工艺试验和显微组织观察及力学测试，探讨形变量对非调钢温锻组织及力学性能的影响规律及形变强化机理，旨在丰富非调质钢强化技术手段，也为各行各业使用非调质高强度钢提供一些理论与实践依据。

关键词：非调质；强化机理；力学性能

前言 (3)

1、非调制钢的研究现状 (3)

1.1、非调质钢的发展历程 (3)

1.2、非调质钢的力学性能 (4)

1.3、非调制钢强韧化机理和技术 (5)

1.4、影响非调制刚性能的因素 (7)

2、非调质钢的研究方向与应用 (7)

2.1、非调质钢的研究方向 (7)

2.2、非调质钢的生产与应用 (8)

3、总结 (8)

参考文献 (10)

前言

从20世纪70年初，由于出现石油危机，对汽车工业用材和工艺产生了强烈的影响，为了降低成本、节约能源，对能否不经过调制处理却可以得同样的性能产生了极大的兴趣，从而促进了不用调质处理的非调质钢的研制与开发。目前，国外许多汽车制造都在使用非调制钢；国内的汽车制造也在自主开发和应用非调质钢技术,来制备汽车连杆、曲轴、前轴等零件。采用优良组织、精炼工艺、微合金化技术，使非调质钢的应用范围更加广泛，涉及到建筑、高压输送管道、重型机械等领域[1]。

1非调制钢的研究现状

非调制钢是在中碳钢中添加微量合金元素(Nb，Ti，V)，通过控温锻造和冷却，在珠光体和铁素体中弥散析出氮(碳)化合物强化相，使之在锻后不经过调质处理就能得到相似的力学性能的钢种[3]。微合金非调质钢经热锻后其力学性能可以达到中碳调质钢的水平,从而可以省去了调制工序，简化了生产工艺[4]，它不仅节省能源，缩短生产周期，还可以避免淬火变形及开裂，提高产品质量，具有重要的技术和经济意义[5]。通过在成分中加入微合金化合金元素形成弥散强化效果，在工艺方面通过严格控制锻造的终锻温度及锻后的冷却速度，得到晶粒细化的铁素体及珠光体组织或铁素体与珠光体和贝氏体组织，从而得到与调质钢热处理后相一致的力学性能，取缔了常规调质钢锻后热处理工序，提高了锻件生产效率，材料利用率，产品合格率[6]。

48MnV非调质曲轴用钢工艺及性能分析

供稿|苏崇涛，田玉伟 / SU Chong-tao, TIAN Yu-wei

【期刊名称】金属世界

【年(卷),期】2014(000)006

【总页数】3

曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，其服役条件非常恶劣，工作中承受周期性的载荷——旋转惯性力和扭矩等共同作用，并在压力作用下以很大的相对速度与轴承发生滑动摩擦，产生较高的温度和磨损。长期以来曲轴用钢一般使用中碳调质钢来进行制造，如45钢、40Cr、42CrMo等。原材料先进行锻造处理、粗加工，然后对工件进行正火，淬火+高温回火的调质热处理工艺，最终形成以回火索氏体为基体的微观显微组织结构，这种显微组织可以使零件各部位力学性能较均匀，并且同时具有较好的强度、塑性和韧性，综合力学性能非常好。

48MnV为非调质曲轴用钢，近些年来非调制用钢得到了较大范围的应用，特别是在汽车发动机领域，非调质钢不需要采用传统的调质工艺，原材料在热轧态或者经过一定形变的加热锻造等简单加工或者热处理后，最终力学性能可以达到中碳调质钢的水平，可以如调质钢一样用于生产制造轴承钢，在一定程度上打破了调质钢在轴承生产中的主导地位，由于这类钢不需要调质处理工序，而淬火加高温回火的调质工序无论在人力和物力上消耗都非常大，因此降低了轴承的制造成本，轴承加工厂也不再需要进行大规模热处理设备的资金投入，简化了生产工艺，使生产周期减少，制造成本因此降低很大，所以非调质钢在曲轴方面的运用越来越受到客户的青睐，使用范围越来越广，为了对非调质曲

汽车用非调质钢C38+N的研究

特殊钢SPECIAL STEEL第40卷第5期・54・2019年10月Vol. 40. No. 5October 2019

汽车用非调质钢C38+N的研究

李刚郭晓俊王连海

（抚顺特殊钢股份有限公司技术中心，抚顺113001）

摘要汽车用非调质钢C38 + N既可以用作制造曲轴材料，亦可以用来生产发动机胀断连杆，采取优化化学

成分（/% ：0. 36 ~0.40C,0.50 -0. 65Si, 1.40 ~ 1.55Mn,0. 10 ~0. 20Cr,0.015 ~ 0. 020N.0. 020 ~ 0. 035S, WO. 025P,

0.003 -0.015A1）、喂S线控制硫化物含量等手段,生产的C38 + N钢机械性能为Rp0.2 506 -544 MPa, Rm 854 ~

879 MPa,A 12% ~23.5%,Z26% -30% ,满足标准要求。

关键词C38+N非调质钢曲轴材料发动机胀断连杆

Study on Non-quenched and Tempered Steel

C38 + N for Automobile

Li Gang, Guo Xiaojun and Wang Lianhai

(FuShun Spdcial Steel Shares Co Ltd. FuShun 113001 )

Abstract Non-quenched and tempered steel C38 + N for automobile can be used into not only crank shaft materials, but also produced engine connecting rods. By optimizing chemical composition (/% ：0. 36 ~0. 40C,0. 50 ~0. 65Si, 1.40 ~ 1.55Mn,0. 10 ~0.20Cr,0.015 ~0. 020N,0. 020 ~0.035S, W0・025P,0.003 -0.015A1) and by feeding S wire to control sulfur content in steel etc, measures, the mechanical properties of steel C38 + N are Rp0 2 506 ~ 544 MPa Rm 854 ~ 879 MPa, A 12% ~23.5% and Z 26% ~30% to meet the requirement of standard.Material Index C38 + N, Non-quenched and Tempered Steel, Crank Shaft Materials, Engine Connecting Rods

非调质钢C38+N曲轴组织和力学性能研究

隔山消化学成分及生物活性研究

非调质钢C38+N曲轴组织和力学性能研究

隔山消是重要的中药材和民族药用植物,也是国家新近批准的药食同源植物。本论文针对不同来源隔山消的甄别以及尚未阐明的其它有效成分进行了研究,主要利用HPLC和1H-NMR对隔山牛皮消、耳叶牛皮消和戟叶牛皮消三种民间称之为“隔山消”的植物中C21-甾体苷元类化学成分进行分析并建立了指纹图谱;其次,对戟叶牛皮消中非C21-甾体的苯乙酮类化学成分进行了分离及结构鉴定;最后,对其主要成分C21-甾体和苯乙酮类化合物进行生物活性评价。

以期发现具有研究价值的活性化合物,通过研究主要取得以下结果:1.利用HPLC对隔山牛皮消、耳叶牛皮消和戟叶牛皮消总提取物中指标性成分进行了定量分析。2.利用核磁指纹图谱技术对隔山牛皮消、耳叶牛皮消和戟叶牛皮消进行了差异性分析,建立了指纹图谱。

3.对戟叶牛皮消2.4 kg药材根皮中非C21-甾体化学成分进行了研究,分离并鉴定了6个化合物,它们分别是:白首乌二苯酮、2,5-二羟基苯乙酮、1-（2-羟基4,5-二甲氧基苯基）乙酮、香草醛、香草乙酮、β-谷甾醇,其中白首乌二苯酮（11.50g）和2,5-二羟基苯乙酮（1.30 g）在药材中含量分别为千分之4.79和万分之5.42,为戟叶牛皮消的主要成分。4.对隔山消中主要的C21-甾体及苯乙酮类成分进行活性评价,通过与中科院上海药物研究所冯林音组合作,发现告达亭的羟丙基-β-环糊精包合物具有抗脑缺血作用;另一类非C21-甾体主要成分白首乌二苯酮和2,5-二羟基苯乙酮则表现出较强的抗氧化活性,表明戟叶隔山消中C21-甾体和苯乙酮类成分可能是其主要的活性成分。

采用Marc和Forge有限元软件对C38+N模铸钢锭均热坑加热过程以及曲轴模锻过程进行模拟;利用Formaster-FⅡ热膨胀仪对C38+N材料的连续冷却转变曲线测定,在此基础上对C38+N进行Gleeble-3800锻造-控冷热模拟试验,以确定最优控制冷却工艺。通过对C38+N模铸钢锭在均热坑加热过程的数值模拟表明,钢锭在850℃入坑,以50℃/h速率加热至1100℃保温0.5h,再以50℃/h的速度加热至1200℃,保温2-3h后出坑,可保证模铸钢锭最良好的加热均匀性。

38MnSiV5非调质钢在发动机曲轴上的应用

2018年第 3 期33Auto Manufacture | 汽车制造

随着国家节能减排要求的日益

提高，增压及增压中冷发动机已成

为市场主流，功率和爆发压力增加

了，可靠性要求、排放要求也必

然提高，对曲轴的性能需求也越来

越高（比如复合强化、高的安全系

数、轻量化等）。曲轴作为及其重

要的安全件，在周期性变化的气体

力、惯性及其力矩的共同作用下工

作，承受着弯曲和扭转交变载荷，

因此需要具有较高的强度、良好的

耐磨、耐疲劳性及循环韧性，即优

异的综合力学性能和抗疲劳强度，

否则曲轴易发生早期弯曲或断裂、

轴颈磨损和疲劳失效。

目前，汽车发动机曲轴典

型用材有球墨铸铁（含ADI）、

调质钢（45、40Cr、40MnB、42CrMo）、非调质钢（C38N2、

S38MnSiV、S45CVS、48MnV、

49MnVS3）等，各大汽车主机厂近

年来逐步广泛应用非调质钢取代调 38MnSiV5非调质钢在发动机曲轴上

的应用

□神龙汽车有限公司 / 高阳

为提高汽车发动机曲轴的性能，开发了一种汽车曲轴用中碳钒氮微合金化非调质钢38MnSiV5。本文介绍了曲轴的化

学成分、力学性能、金相组织、表面强化处理、疲劳性能测试和发展趋势。结果表明，38MnSiV5非调质钢曲轴具有高的

强韧性和优异的综合性能，对先进汽车制造的发展有重要意义。

质钢制造汽车关键结构件。本文推

荐开发了一种适于生产汽车发动机

曲轴用的中碳钒氮微合金化非调质

钢38MnSiV5。

38MnSiV5曲轴原材料

现在小排量大功率涡轮增压发

动机日渐兴起，根据曲轴的使用性

能要求，我公司与国内某知名钢厂

联合开发生产了新型中碳钒氮微合

金化非调质钢38MnSiV5汽车发动

机曲轴，钢厂采用电炉或转炉冶炼

（EAF/BOF）+钢包精炼（LF）+

真空脱气（VD/RH）+连铸（CC）

生产，铸坯至成品轧制比≥8，交货状态为热轧扒皮态，硬度要求

≤269HB。

在钢材的横截面酸浸低倍组织或

断口试片上不得有肉眼可见的缩孔、