汽車工業(yè)領(lǐng)域?qū)椈射摰男枨罅枯^大,占彈簧鋼總消耗量的60%左右。近年來,隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,對高品質(zhì)、高性能的汽車用彈簧鋼需求量日益增加。輕量化和高強度化將成為未來汽車用彈簧鋼的發(fā)展方向。因此,對彈簧鋼的品種、性能及質(zhì)量將提出更加嚴格的要求和挑戰(zhàn)。疲勞斷裂是彈簧鋼的主要失效形式,鋼中硬質(zhì)的不變形非金屬夾雜物是引起疲勞斷裂的主要原因。因此,如何提高非金屬夾雜物的塑性變形性能,減少夾雜物的數(shù)量,降低夾雜物的尺寸成為彈簧鋼生產(chǎn)過程中的重要技術(shù)難題�；诖�,本文以54SiCr6汽車懸架彈簧鋼為研究對象,圍繞夾雜物塑性化的主題,對全流程中的非金屬氧化物夾雜生成、演變及控制機理進行了系統(tǒng)的研究。通過分析國內(nèi)外不同廠家生產(chǎn)的汽車用彈簧鋼軋材中的夾雜物控制水平,得到了夾雜物塑性化控制較好的德國撒斯特54SiCr6軋材中鋼液成分及夾雜物成分控制范圍,找到了國內(nèi)廠家生產(chǎn)的軋材在夾雜物塑性化技術(shù)上存在差異和不足。在實驗室Si-Mo電阻爐內(nèi)實施了鋼渣反應(yīng)實驗,主要研究了不同的鋼渣堿度R（CaO/SiO2）及渣中Al2O3含量的變化對鋼中夾雜物成分的影響。研究表明,鋼渣堿度及渣中Al2O3含量的增加均可... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 彈簧鋼概述
        2.1.1 彈簧鋼種類
        2.1.2 彈簧鋼的生產(chǎn)工藝
        2.1.3 國內(nèi)外彈簧鋼發(fā)展現(xiàn)狀
    2.2 非金屬夾雜物對彈簧鋼疲勞性能的影響
        2.2.1 非金屬夾雜物成分及形貌的影響
        2.2.2 非金屬夾雜物尺寸和位置的影響
        2.2.3 非金屬夾雜物數(shù)量的影響
    2.3 精煉渣與鋼液成分對夾雜物的影響
        2.3.1 精煉渣對夾雜物成分的影響
        2.3.2 精煉渣對夾雜物的吸附
        2.3.3 鋼中[Al]s與夾雜物成分的關(guān)系
        2.3.4 鋼中[Al]s含量的影響因素
        2.3.5 鋼中[Ca]對夾雜物的影響
    2.4 彈簧鋼中非金屬夾雜物的形態(tài)控制
        2.4.1 非金屬夾雜物的變形性能
        2.4.2 非金屬夾雜物變形性能的影響因素
        2.4.3 非金屬夾雜物目標成分控制范圍
    2.5 課題的研究背景及研究內(nèi)容
        2.5.1 課題背景和意義
        2.5.2 課題研究內(nèi)容
3 國內(nèi)外彈簧鋼非金屬夾雜物控制水平
    3.1 化學成分及夾雜物分析方法
    3.2 鋼液成分
    3.3 T.O及[N]含量
    3.4 鋼中非金屬夾雜物控制
        3.4.1 韓國浦項SAE9254鋼中夾雜物表征
        3.4.2 德國撒斯特54SiCr6鋼中夾雜物表征
        3.4.3 興澄XC55SiCr鋼中夾雜物表征
        3.4.4 寶鋼B55SiCr鋼中夾雜物表征
        3.4.5 南鋼54SiCr6鋼中夾雜物表征
    3.5 本章小結(jié)
4 彈簧鋼鋼渣反應(yīng)的實驗室研究
    4.1 實驗原料的制備
        4.1.1 實驗用鋼的制備
        4.1.2 實驗用渣料的制備
    4.2 實驗方法
        4.2.1 實驗設(shè)備及步驟
        4.2.2 實驗方案的制定
        4.2.3 試樣分析方法
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 無渣條件下夾雜物成分
        4.3.2 最優(yōu)反應(yīng)時間的確定
        4.3.3 鋼液成分
        4.3.4 爐渣堿度及Al_2O_3含量對夾雜物成分的影響
        4.3.5 鋼中非金屬夾雜物成分控制
    4.4 本章小結(jié)
5 彈簧鋼冶煉工藝研究
    5.1 工業(yè)試驗研究方法
        5.1.1 工藝操作要點
        5.1.2 取樣方案及分析方法
    5.2 試驗結(jié)果及分析
        5.2.1 鋼中T.O及[N]含量變化
        5.2.2 全流程鋼中[Al]s及T.Ca含量變化
        5.2.3 LF精煉過程爐渣化學成分
        5.2.4 RH真空精煉時間對鋼中元素含量的影響
        5.2.5 鋼中非金屬夾雜物表征
    5.3 本章小結(jié)
6 鋼渣反應(yīng)對鈣鋁硅酸鹽夾雜物的影響
    6.1 鋼中各組元活度計算
        6.1.1 組元間活度相互作用系數(shù)
        6.1.2 組元活度系數(shù)
    6.2 鋼渣堿度及Al_2O_3含量對鋼中[Al]s含量的影響
    6.3 鋼中[Al]s含量與夾雜物中Al_2O_3含量的關(guān)系
    6.4 鋼渣中Al_2O_3含量對夾雜物中Al_2O_3含量的影響
    6.5 鋼渣堿度對鋼中夾雜物成分的影響
    6.6 本章小結(jié)
7 SiO_2-Al_2O_3-CaO-(MnO/MgO)系夾雜物熱力學優(yōu)化
    7.1 SiO_2-Al_2O_3-CaO系夾雜物熱力學優(yōu)化
    7.2 SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO系夾雜物熱力學優(yōu)化
    7.3 SiO_2-Al_2O_3-CaO-MnO系夾雜物熱力學優(yōu)化
    7.4 本章小結(jié)
8 彈簧鋼生產(chǎn)過程鈣鋁硅酸鹽夾雜物演變機理研究
    8.1 SiO_2-Al_2O_3-CaO-(MnO)-(MgO)系復(fù)合氧化物夾雜
    8.2 精煉過程復(fù)合氧化物夾雜演變機理
    8.3 凝固過程鋼中復(fù)合氧化物夾雜的析出及長大
    8.4 軋制過程復(fù)合氧化物夾雜的行為研究
    8.5 全流程復(fù)合氧化物夾雜演變機理
    8.6 本章小結(jié)
9 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3169951