汽车用优特钢生产工艺探究范文

摘要：结合当前我国汽车用钢的发展情况，结合汽车用优特钢材质量的相关要求加以分析，并简要地阐述汽车用钢材的未来发展趋势为“无缺陷，近终化”方向，有针对性地研究关于汽车用优特钢的生产工艺以及控制方法。

关键词：汽车用钢；生产工艺；无缺陷

韶钢具备年产650万t的生产能力，形成以“烧结→炼铁→转炉炼钢→精炼→连铸→连轧→精整”特钢长流程。其中特棒厂合金棒材产能82万t，该厂自2012年投产以来，经过6年的结构优化，逐步形成以45#为代表的优质碳素结构钢、40Cr和CrMo系列的合金结构钢、以20CrMnTi为代表的齿轮钢、以GCr15为代表的轴承钢、以60Si2Mn为代表的弹簧钢，五大系列产品的生产格局。汽车产业在当前我国经济不断发展的过程中发挥出越来越重要的作用，加大对汽车产业扶持力度的同时对汽车消费市场着重培养。当前社会各界在不断关注下使汽车产品发朝着安全性、轻量化、环保型以及成本低廉的方向发展，在这种情况下，人们对于汽车用钢在均质化、易切削性以及高表面质量等方面的要求较之从前也越来越高，因此也使汽车工业对于无缺陷和非调质钢材的需求量变得越来越大，基于这种情况，对“无缺陷、近终化”性价比较高的汽车用钢的量化成产也就成了未来汽车用钢的发展方向。

1汽车用无缺陷优特钢材的质量要求

汽车用优特钢的主要类型包括以下几种：合金结构钢材、易切削钢材、优质碳素结构钢、非调质钢和耐热钢等，这些不同类型的优特钢主要是被应用在汽车的轴承、齿轮、螺栓螺母、弹簧等一系列零部件的生产之中，在对这些特殊类型钢材进行应用的过程中可以使零部件的稳定性和使用寿命都得到明显的提高，而且所使用钢材的质量与汽车整体的稳定性和安全性有着极为密切的关系。想要使汽车配件的质量得到充分的保障就必须用一些纯度相对较高，且无论是内部还是表面都没有气孔或者裂纹以及大型夹杂物等。基于这种情况我们所说的汽车用无缺陷钢材主要是指无表面和内部可以实现宏观和微观缺陷检测以及质量性能较为稳定的钢材。

2汽车用无缺陷优特钢材的生产工艺流程

为了使高质量无缺陷汽车用优特钢达到生产质量方面的要求，就需要具有较为先进的生产工艺流程以及控制和检测质量的相关方法。在我国的一些较大的钢材厂中，为了提高汽车用钢的质量特性而特意对汽车用钢生产线进行了一定的改造和升级，改造后的生产流程在应用的过程中可以实现对高质量无缺陷汽车用优特钢的生产。

2.1汽车用无缺陷钢材生产工艺技术

当前形势下的汽车用无缺陷钢材生产技术主要包括了炼钢、轧钢、探伤等多种较为先进的工艺技术，在以先进工艺技术和装备为基础来对无缺陷钢材进行生产的过程中还需要对一些较为合理的生产工艺进行制定，并且通过对系统进行应用来实现对生产环节之中各种公益参数和设备的优化，进而使整个生产工艺的流程具有较好的稳定性。

2.1.1低氧钢生产技术钢水的窄成分控制、钢水的纯净度以及夹杂物控制是特殊钢生产普遍存在的难点。避免钢水发生过氧化和出钢下渣是生产流程之中降低溶解氧含量的一种主要的方法，结合钢种的差异性要求需要对合适的终点碳加以控制，在此基础上还要保证钢水出钢的预脱氧操作具有一定的合理性，对偏心炉底出钢技术进行应用，由此就可以实现无渣出钢的效果。整个出钢的过程中可以结合终点碳以及钢种的实际情况来将适量的优质增碳剂加入钢包之中，由此在发生碳氧反应之中生成出来的一氧化碳气体能够顺利排出，对于一些钢水或者渣层来说，不沾污钢液能够起到一定的搅拌作用。随后再将适量的强脱氧剂加入钢包之中进行深脱氧，使整个预脱氧的效果得以提高。

2.1.2钢中氮含量控制技术转炉的一个较大优势在于对低碳钢的生产，在电炉之中对低碳钢的生产会较为困难，随着近些年来电炉热装铁水工艺被越来越广泛的应用，在连铸和炼钢生产过程中降氮控制技术水平得到提升的情况下，电炉钢中的氮质量分数得到了较为明显的降低，而且一些先进厂家通过冶炼过程中铁水比的控制、低氮吹炼、脱氧剂的投入时间以及钢包渣改质剂的调节可以将产品N含量控制在≤30ppm，使汽车用钢的更高要求得到了满足。

2.1.3钢中Ti的控制技术Ti在钢材中的存在大大降低了下游产品的使用寿命，因此轴承钢中Ti的控制成了重点。SKFGrade3要求Ti＜13ppm，出钢前一般向炉内加入几百公斤石灰稠花炉渣，减少下渣，防止LF炉增Ti。另外在流程的前端，非Ti原料矿的选用和低Ti合金及渣料的使用也是控制Ti的有效措施。

2.2无缺陷钢材的生产技术

2.2.1数字式加热炉和高压水除磷技术对数字式自动控制加热炉进行应用能够使加热温度得到更加精确的控制，能够最大程度地减小开扎温度偏差、同根钢坯在长度方向与断面的温差，进而对轧制尺寸的精度进行提高。在钢坯进入轧机中前可以通过在加热炉出钢口位置安装高压水除磷装置来向高温铸坯的表面位置喷高压水，由此使坯料表面位置的氧化铁皮能够被清除得较为干净，进而有效地避免钢材的表面被压入氧化铁皮和对钢材表面的质量进行提高。

2.2.2对高刚度无扭矩轧机以及减定径轧机技术加以利用在对高刚度无扭矩轧机进行应用的过程中可以使扎件表面位置遭到划伤或者出现折叠的问题得到最大程度的降低，进而使钢材尺寸的表面质量以及控制精度都得到有效的提高。对减定径轧机进行应用的过程中可以使钢材变形更加均匀，并且使所获得的尺寸公差更加精确，使表面的质量更加良好。

2.3非调质汽车用钢的生产

大部分的汽车零部件度需要进行调质处理，经过调质之后的汽车零件在综合力学性能方面相对比较好，该工艺在当前的汽车行业之中得到了较为广泛的应用，然而整个调质处理过程的生产工艺流程相对较长，并且这一工艺也较为复杂，整个过程中耗能较高且零件的变形量也比较大，而且存在容易出现开裂的问题。为了解决上述的这些问题和使零件整个断面位置性能的均匀一致性得到有效的提高，当前汽车制造行业之中通过对非调质钢进行应用之后在合金资源以及节约能源等方面取得了较为明显的效果。

2.4非调质钢的生产工艺

高性能汽车中所需的钢要有较高的洁净度和较为均匀的组织成分，通过对控冷工艺和控扎工艺进行应用之后对析出的碳氮化物进行控制，由此来使沉淀弥散强化的效果得以实现，进而使钢材在力学性能方面的指标得到明显的改善。

2.4.1微合金化微合金化冶金技术的出现是在30年前，是将一些微量的铌、钛、钒等碳氮化合物形成的元素加入锰贵钢和原锰钢合金成分之中，通过对控冷控扎的方法进行利用来使固溶体之中的碳氮化物能够被高效地析出，在实现弥散沉淀强化的效果后可以对钢的耐蚀性和力学性能进行有效的改善。

2.4.2控扎控冷这个工艺流程主要包括对钢坯的保温和加热以及快速冷却等，我们可以通过制作出动态CCT曲线来对钢在控冷过程和高温控扎过程中的连续转变的规律加以确定，进而实现对合理的控冷工艺以及控扎工艺的获取。

3结语

为了迎合未来汽车工业发展的需要，汽车用优特钢的“无缺陷、近终化”品质是汽车用钢未来发展过程中的一个方向，实现这一品质的效果就必须不断地对冶金行业之中的工艺技术与生产装备进行升级，对品种结构进行有效的优化。

参考文献

[1]张宝华，周小兵，蒋国强.浅谈优特钢生产如何防止在线混号[J].冶金与材料，2018，38（2）:51-52.

[2]刘朝建，管志杰，霍咚梅.我国优特钢线材制品生产现状和发展展望[J].金属制品，2016，42（5）:1-4.

作者：石秋生 单位：宝武集团广东韶关钢铁有限公司