近年來，隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車行業(yè)對汽車用鋼提出更加嚴格的要求。非調質鋼作為一種綠色環(huán)保型鋼種，以其高性能、低成本、綠色化、易加工和高精度等特征，不但逐步替代國內調質鋼生產，而且成為未來國內鍛造類汽車用鋼的首選。據(jù)統(tǒng)計，我國非調質鋼年產量已接近100萬噸，汽車熱鍛類非調質鋼用量接近20萬噸。
鑒于汽車行業(yè)對成本方面的嚴格要求，非調質鋼在冶煉生產和使用過程中的低成本趨勢日益明顯。隨著強化機理及手段的逐漸完善，微合金元素的強化作用可以通過控鍛、控冷等工藝手段代替，而合金元素使用量的大幅減少可以大幅度降低非調質鋼的材料成本，滿足汽車行業(yè)對成本控制方面需求。
實驗材料采用25kg真空感應爐進行原型鋼冶煉，2#實驗鋼為基礎鋼，其余3爐實驗鋼碳含量依次變化。實驗鋼化學成分分析結果見表1。鋼錠加熱至1100℃和1180℃，保溫1h，隨即鍛成Φ18mm×500mm圓棒，終鍛溫度（TF）分別控制在950℃和1050℃，并以風冷（FC）、空冷（AC）和坑冷（BC）方式冷卻至室溫，分別加工拉伸和沖擊試樣（3支/組）進行力學性能檢測。
表1 實驗鋼化學成分（質量分數(shù)，%）
|
編號 |
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Ti |
Ceq |
|
1# |
0.33 |
0.54 |
1.43 |
0.049 |
＜0.005 |
0.017 |
0.64 |
|
2# |
0.40 |
0.36 |
1.40 |
0.048 |
＜0.005 |
- |
0.69 |
|
3# |
0.40 |
0.56 |
1.43 |
0.051 |
＜0.005 |
0.020 |
0.72 |
|
4# |
0.48 |
0.57 |
1.44 |
0.049 |
＜0.005 |
0.021 |
0.80 |
金相觀察發(fā)現(xiàn)：降低鍛造溫度奧氏體晶粒及微觀組織明顯變細，鐵素體百分含量增加，隨碳當量的增加，F(xiàn)含量逐漸降低；在FC、AC和BC條件下，實驗鋼得到均勻鐵素體+珠光體組織。通過工藝調節(jié)，在FC、AC和BC條件下，實驗鋼心部冷速約為3、2.1和0.23℃/s，實驗鋼抗拉強度為700～1000MPa，沖擊韌度60～200J。通過對熱加工工藝參數(shù)的調節(jié)，低成本非調質鋼力學性能分別達到非調質鋼標準GB/T15712-2008對F35MnVS、F40MnVS和F45MnVS的力學性能要求，完全可以滿足汽車工業(yè)對鍛造類零件的性能要求。（心遠）
