超纯净弹簧钢 精密弹簧生产

　　研究表明，钢中夹杂物是制约弹簧疲劳寿命的主要因素之一，提高夹杂物控制水平因而成为弹簧钢生产者的主要研究课题之一。在这种背景下，"超纯净弹簧钢"的概念在治金行业和弹簧行业流行起来。

　　从炼钢装备的角度来看，国内外钢厂水平相当，关键的问题是国内钢厂由于起步较晚，尚未完全掌握夹杂物变性生产工艺，其成品夹杂物控制水平不稳定。此外，以从社会上回收的废钢为原料的特钢厂，在生产低合金弹簧钢时，其有害成分也不易控制。基于这两个原因，国产低合金弹簧钢的纯净度控制水平参差不齐，与国外先进水平相比尚有差距。

　　（1）炼钢 因为大颗粒夹杂物周围容易产生疲劳裂纹，所以超纯净弹簧钢中夹杂物的大小、数量和分布等控制十分严格，必须呈细小、弥散状态分布。除了允许一定数量的直径在5μm以下夹杂物之外，直径5～15μm 之间的夹杂物的量要严格控制，不允许出现15μm 以上的较大颗粒夹杂物。

　　若要达到这一要求有两种冶炼方法可以选用∶一是超低氧加超低氮化钛生产工艺;二是夹杂物变性生产工艺。

　　夹杂物变性工艺是将钢中氧含量控制在一定范围11～25×10-6内，采用特殊合成渣，使铝生成的夹杂物由高熔点的 Al，O3、CaO-Al，O、和 MgO-Al，O、转变为低熔点易变形的CaO-Al，03-SiO2-MgO复合物。目前钢厂主要采用这种冶炼方法，再辅以铝含量很低的铁水或废钢及改变钢包耐火材料的成分等措施，生产超纯净合金弹簧钢。

　　（2）铸造 国外钢厂一般采用300mm ×400mm 以上的大方坯连铸，并在拉坯过程中增加了火焰清理工序，以减少连铸坯的表面缺陷。国内钢厂近几年连铸装备水平提高很快，除少数钢厂受投资所限仍采用160mm×160mm 方或150mm ×150mm 方小方坯连铸或模铸外，大部分钢厂实现了300mm×400mm 以上的大方坯连铸，但一般缺少拉坯过程中火焰清理工序。小方坯连铸生产工艺的优势是节能，如果采用短流程技术则更节能，但控制产品表面质量难度较高，且偏析问题尚无有效解决办法。

　　模铸已是落后工艺，其头、尾料的偏析较小方坯更严重。例如;采用模铸法生产的φ8.0mm60Si2MnA和φ10.5mm55SiCrA 热轧线材，在制品厂拉拔道次中出现了断裂，经分析表明，是由于弹簧钢线材心部存在严重的成分偏析，造成组织异常引起的。

　　（3）控轧控冷 目前，控轧控冷技术已在国内轧钢厂普及应用，盘条质量因此有了质的飞跃。与国外先进水平相比、尺寸、公差和圆度等指标水平大体相当，但脱碳层、索氏体化率等指标还有较大差距。日本神户制钢和新日铁等公司能够保证线材表面无全脱碳层，部分 脱碳层深度也仅有线材直径的0.6%下，而国内钢厂生产的弹簧钢线材表层全脱碳现象难 以完全避免、时有出现，有时还很严重，厚度高达0.06mm。另外，线材的索氏体率也忽高忽低，导致钢材塑性不匀。