非调质钢在汽车行业的应用研究
非调质钢在汽车行业的应用研究
非调质钢在汽车行业的应用研究非调质钢不需要进行淬火和高温回火加热，不进行淬火冷却，显著降低生产过程中产生的烟、汽对环境的污染，并节约大量能源，引起汽车零部件生产厂家的广泛重视，以期能代替中碳结构钢或合金结构钢。
标签：非调质钢；力学性能；应用1 非调质钢的出现和发展汽车制造中有大量齿轮、轴、连杆等受力结构件，通常选用中碳结构钢和合金结构钢等传统材料。
当采用这些传统材料时，需要将铸造或锻造好的零件重新加热至完全奥氏体化，正火或者淬火冷却后再进行高温回火加热和冷却，以获得均匀、细密的回火索氏体组织，满足结构件的综合力学性能要求，调质处理后进行冷切削加工成各种结构件。
这种生产过程消耗大量的加热能源，大多数情况下需要进行强制冷却，产生大量的环境污染物，生产工艺复杂，周期较长。
非調质钢是指通过添加微合金化元素改变组织的相变机理，通过轧制、锻造和控制冷却等方法，使性能达到或接近调质钢力学性能的中碳低合金结构钢。
非调质钢在热轧、正火或锻造后空冷状态下的强度等级在500MPa以上。
目前，世界各国都在寻求节能、环保的可循环经济增长方式。
由于冶金技术和钢材热加工技术的不断发展，各国陆续开发并生产了不需要进行调质处理，只需要进行控制轧制、锻造工艺及轧制、锻造后的冷却速度就可以获得所需要的强度、韧度和切削性能的非调质易切削钢。
常规的非调质结构钢是在中碳钢中添加微量合金化元素（钒、钛和铌等），通过控制轧制、锻造过程和随后的控温冷却，在铁素体和珠光体中弥散析出碳（氮）化合物为强化相，使之在轧制、锻造后不经过调质处理，即可获得碳素结构钢或合金结构钢经调质处理后才能达到的力学性能。
非调质钢的经济技术特点：（1）非调质钢的规格效应较小，其强度和硬度沿零件截面积的分布较均匀，提高了零件的整体强度；（2）避免了调质过程中的工件的变形、开裂，而产生废品的风险，提高了成品率；（3）减少了高能耗的热处理，节能减排；（4）缩短生产周期，提高劳动生产率，节约生产管理费用；（5）良好的切削性能和表面强化性能。
非调质钢在汽车后桥半轴上的应用
非调质钢在汽车后桥半轴上的应用引子汽车的发明给人们的生活带来了极大的方便，而汽车后桥半轴作为车辆驱动传动方面的一个核心部件，承载着极为重要的作用。
在半轴的材质选择上，早期汽车工业中常使用的是调质钢，但是它的成本较高，难以满足现代工业的生产需求。
随着科技的发展，非调质钢在汽车后桥半轴上的应用逐渐成为了趋势。
本文将探讨非调质钢在汽车后桥半轴上的应用，从材质特性、性能优势等方面进行分析。
材质特性非调质钢，是指在钢的生产和淬火处理过程中不进行调质处理的钢材。
与调质钢相比，非调质钢不仅具有高强度和良好的韧性，而且价格较低，更利于生产和应用。
非调质钢的优势汽车行业中，半轴是承受车辆扭矩输出的重要部件。
与调质钢相比，非调质钢有很多优势：1. 更高的强度非调质钢的抗拉强度要比调质钢高出很多，能够承受更大的载荷，具有更好的减震效果。
2. 更加耐久非调质钢能够持续期地承受大量的往复应力，不会产生塑性变形、疲劳断裂和表面腐蚀等问题，保证了半轴的长期使用寿命。
3. 更加环保非调质钢不需要进行额外的调质处理，不会产生过高的能耗和空气污染等问题，其绿色环保的特性更体现了现代工业的做法。
应用实例目前，非调质钢在汽车后桥半轴领域的应用越来越广泛。
例如，比亚迪自主研发出的“轻量化化技术”将非调质钢材与激光焊接技术结合，可以有效降低半轴的重量，减少车辆的油耗，提高动力输出效率。
此外，一些车企目前已在自主研发的新能源汽车中普遍使用非调质钢材料，该材料具有更长的寿命、更高的强度和更好的耐腐蚀性，为新能源汽车提供了良好的动力保障。
结语总之，非调质钢在汽车后桥半轴上的应用具有重要意义，它不仅符合现代工业的环保理念，而且还提高了半轴的强度和使用寿命。
预计未来非调质钢材将在汽车后桥半轴领域占据越来越重要的地位。
重型汽车用非调质钢曲轴的质量控制概述
重型汽车用非调质钢曲轴的质量控制概述摘要：重型汽车是现代交通运输的重要组成部分，其可靠性和安全性对整个行业和社会的运行有着至关重要的影响。
而曲轴作为发动机的核心部件，其质量对于整个重型汽车的性能与可靠性有着决定性的影响。
本文将从质量控制的角度，探讨重型汽车用非调质钢曲轴的质量控制方法和过程。
关键词：重型汽车，非调质钢，曲轴，质量控制正文：1、非调质钢曲轴的特点与应用非调质钢是一种重要的工程结构钢材料，因其强度高、韧性好、成本低等特点，在汽车、机械、航空等领域得到了广泛应用。
针对重型汽车曲轴的应用，非调质钢曲轴具有以下几点优势：1.1 强度高：非调质钢曲轴硬度高、强度大，能够承受重载和高热负荷等严酷的工作条件，同时具有足够的韧性和延展性，保证了其不易发生断裂和变形等质量问题。
1.2 成本低：相对于调质钢曲轴，非调质钢曲轴的加工成本和生产成本较低，可以有效降低重型汽车的生产成本和维修成本。
1.3 长寿命：采用优质的非调质钢材制作的曲轴，其疲劳寿命可以大大延长，提高了重型汽车使用寿命和可靠性。
2、质量控制方法为了保证重型汽车用非调质钢曲轴的质量，需要采取严密的质量控制方法，下面介绍其中主要的几个方面。
2.1 原材料检测：重点检查原材料的成分、化学成分、力学性能等，确保材料的质量和适用性。
2.2 工艺控制：在制造过程中，要对加工、热处理、调质等工艺进行严格监控，确保工艺参数的合理性和稳定性。
2.3 工装校验：对加工工装的尺寸、精度、夹紧力等进行检查校验，保证加工精度和质量。
2.4 检测手段：采用合适的测试方法和设备进行检测，比如金相检测、硬度检测、超声波探伤等，确保曲轴的各项性能符合要求。
3、质量控制过程曲轴的生产过程中，需要经过原材料检验、粗加工、精加工、热处理、调质等多个环节。
对于每个环节，都需要进行严格的质量控制和检测，以确保曲轴的质量和性能。
在原材料进厂时，要进行质量检测和取样，进行成分分析和力学性能测试，确定材料是否适合曲轴的制造。
38MnVS4非调质钢在汽车涨断连杆上的应用
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温度 图1 钒碳氮化合物在奥氏体中的溶解度 图2
VxN
V xN 对 析 出 强 化 的 影 响
随着汽车产销的逐年增加， 节 能减排的压力 越来越大， 各大汽车生产企业近年来逐步广泛应 用 非 调 质 钢 取 代 调 质 钢 制 造 汽 车 关 键 结 构 件 。非 调质钢通过添加微合金元素、 控轧- 控冷等强韧化 处理手段， 其力学性能可达到或者接近调质钢水 平； 取消调质处理既节约了能源， 且 F+ P 型金相组 织及适 宜 的 硫化物含量有利于切削加工降低刀具 消耗， 另外， 非调质钢对汽车轻量化的贡献也不容 小觀。 发动机是汽车的动力源泉， 连杆连接活塞与 曲轴， 将 活 塞 往 复 运 动 转 变 成 曲 轴 旋 转 运 动 。作 为发动机的核心受力零件， 在工作过程中要承受 拉伸、 压缩、 弯曲等交变载荷， 要求连杆具备较高 的综合力学性能和疲劳强度， 否则会造成连杆的 早期断裂、 弯曲变形失效。
元素， 以形成 M+ 的析出物， 改善钢的易切削性能（ ， 相 比 较 欧 标 0.02 i 0.06， 以 及 国 标 0.035 i 0.075的 硫添加量， 我 单 位 应 用 的 38 MnVS4 连 杆 材 料 在 保 证力学性能的前提下， 硫的添加量在较高的水平， 且切削加工性能良好。
38 M n V S 4/38M n V S 6/F 3 8 M n V S 的 化 学 成 分
重型汽车半轴用非调质钢的应用进展
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１．国内外 应用现状
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1非调质钢 中国专用汽车网汉阳专用汽车研究所中国汽车技术研究中心
汽车结构钢技术及发展趋势刖百迄今为止，在各类汽车材料中，钢铁材料占有的比例最高。
德国家庭用车的材料中，钢材占58%,雪铁龙富康轿车，钢材占全部材料用量的54%,美国中型轿车材料中，钢材占51%,可见钢材仍是汽车制造中的基本材料。
而钢材中结构钢比例占36虬结构钢以其资源丰富、生产规模大、易于加工、性能多样、价格低廉、使用方便和便于回收等特性成为重要的汽车材料。
结构钢多用于动力、传动、承载等总成部位的关键和重要零部件，如发动机、变速器、车桥悬架等的齿轮、轴杆、弹簧类零件等，因此可以说结构钢是保证汽车运行性能的核心部件的制造材料。
近年来，随着汽车工业技术的发展，新型合金结构钢不断涌现。
进入21世纪后，随着节能、环保的法规要求和意识的提高，减轻汽车自身质量成为了降低汽车燃料消耗及减少有害气体排放的有效措施之一，减重、安全和节能以及汽车性能的提高都和合结钢的性能改进、提高密切相关。
近年来，冶金技术的进步，如炉外精炼、钢包合金化、真空处理等使结构钢高纯净度化、合金成分严格控制、淬透性窄带控制等成为可能。
而电磁搅拌的应用可使连铸坯的偏析明显下降，使之合金成份的均匀性提高，连铸连轧的技术进展，使钢材的生产成本下降，生产率提高，这些因素都使为汽车工业提供高性能、低成本的材料成为可能。
1非调质钢1.1 国际汽车用非调质钢发展状况及趋势汽车用微合金非调质钢是20世纪70年代伴随着第二次石油危机而开发的新钢种。
微合金非调质钢的强化机理是在中碳钢的基础上添加微量合金元素锐、钛、银等，通过控制轧制或锻造过程的冷却速度，使其在基体组织中因弥散析出碳、氮的化合物而得到强化，使其在不需要后续热处理的情况下其性能指标达到调质钢的水平，从而节省了能源，减少了生产工序，降低了成本，经济效益显著。
另外由于省略了调质工序，减少了零件在热处理工序产生的淬火裂纹和变形等一系列的质量问题，对产品质量的提升也有一定的好处。
非调质钢首先美国得到应用，早在六十年代美国在SAE1140钢的基础上提高钵含量添加微合金元素锻造后不经过调质应用于轿车汽车发动机连杆的制造。
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Rp 0.2 506 -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 SteelC38 + N for AutomobileLi 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 Rp 0 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传统汽车零件以中碳钢棒材为坯料,热锻成形后 经过调质处理使零件达到强韧性较好的综合性能。
微合金非调质钢的发展及现状
微合金非调质钢的发展及现状微合金非调质钢最早出现在20世纪60年代，当时主要为了增加钢材的强度和韧性而开发的。
首先使用的微合金元素是钒和钛，后来又引入了其他元素如铌、锰、硫等。
这些微合金元素能够通过晶界强化、形变诱导相变等方式改善钢材的力学性能。
微合金非调质钢具有许多优点。
首先，它的强度高。
由于微合金元素的加入，可以有效地调控晶粒尺寸和相变行为，使得钢材的强度得到提高。
其次，它的韧性好。
微合金元素能够促进钢材的织构调控，限制晶粒的长大，从而提升钢材的韧性。
再次，它的耐蚀性好。
微合金元素能够形成稳定的氧化物、硫化物等夹杂物，防止介质的入侵和侵蚀。
微合金非调质钢的应用领域非常广泛。
在汽车领域，微合金非调质钢可以用于制造车身结构件，具有较高的强度和刚性，能够提高汽车的安全性和耐撞性。
在航空航天领域，微合金非调质钢可以用于制造航空发动机部件，具有较高的耐热性和抗氧化性，能够提高发动机的可靠性和使用寿命。
在建筑领域，微合金非调质钢可以用于制造桥梁、楼宇等建筑结构，具有较高的承载能力和耐久性，能够提高工程的安全性和使用寿命。
目前，微合金非调质钢的研究和开发仍在不断进行中。
一方面，研究者正在探索新的微合金元素和控制技术，以进一步提高钢材的性能。
例如，一些研究人员正在研究利用微合金元素进行原子调控和相变控制的方法，以实现精确的力学性能调控。
另一方面，研究者正在开发新的制备工艺，以提高钢材的生产效率和降低生产成本。
例如，一些研究人员正在研究利用微合金非调质钢的热处理过程，以实现快速制造和高效处理。
在未来，微合金非调质钢有望得到进一步的发展和应用。
随着科学技术的不断进步，微合金非调质钢的性能将会得到进一步提升，其在汽车、航天航空、建筑等领域的应用也将会得到进一步拓展。
同时，微合金非调质钢的制备工艺将会越来越成熟，生产效率和质量稳定性也将会得到大幅提高。
总之，微合金非调质钢是一种具有巨大潜力的新型钢材。
通过不断的研究和开发，它的性能将会得到进一步提高，应用范围也将会不断扩大。
非调质钢
2 非调质钢的主要应用最近几年,非调质钢在我国汽车工业广泛用于生产制造汽车发动机连杆、曲轴、转向节等零件,主要是铁素体2珠光体型非调质钢,常用钢种有40MnVN、48MnV、并增加其体积分数。
最近日本新开发了0.30C20.25Si21.5Mn20.30Cr十微合金化的连杆用钢,采用这一成分, 可使0.45C20.25Si20.8Mn钢的Ac1从730℃降至717℃〔理论值〕,而连续冷却时可使Ar1从650℃下降至570℃。
MnS2VN复合粒子可使组织有效细化,这些复合粒子可以作为形成在奥氏体晶粒内的转变铁素体的结晶核心,在冷却后得到以MnS2VN复合粒子为结晶核心的铁素体。
德国和美国等国家利用这一技术开发了高碳微合金非调质钢涨断法生产连杆技术,德国大众的Jetta轿车发动机连杆牌号为C7056,其成分特点为:低硅、低锰,用V微合金化并加入易切元素硫,合金元素含量很窄,这一新开发的非调质钢,降低了碳含量,适当加入并提高了Si、S和V的含量,改善了切削性能和强度,并用于涨断连杆的制造。
连杆的大头采用涨断工艺,采用这种工艺生产的连杆,可以解决连杆装配失圆的问题,同时缩短机加工工序,降低了生产成本。
裂解连杆制造技术在欧洲广泛应用,主要系列有德国的C70S6BY、法国的SPLITASCO系列高碳钢连杆及欧洲其它公司的70MnSV4、80MnS5[24]。
一汽曾分别与北满钢厂、大连钢厂合作进行冶炼,并在捷达发动机连杆上进行了试验,但由于材料的稳定性较差,还没有实现本地化。
一汽现在开发的6DL系列柴油发动机连杆采用的是裂解工艺,材料用高碳非调质钢FAS70S2,目前是从国外进口,FAS70S2非调质钢本地化试验工作正在进行。
该钢种主要技术特点是化学成分范围窄、钢材表面质量要求高,国内钢厂生产还存在一定问题。
70年代初,德国蒂森特钢公司开发了非调质钢49MnVS3,首先用于汽车曲轴,代替40Cr钢。
硫元素不仅有助于切削性能的改善,而且还有助于组织细化,提高非调质钢的韧性。
微合金非调质钢在汽车传动轴上的应用研究
微合金非调质钢在汽车传动轴上的应用研究王磊;李慎;王占花;赵秀明【摘要】为达到节能、减排、降成本的目的,采用两种非调质钢SG45和NQT90按不同锻后控冷工艺分别试制了一批花键轴和套管叉,并进行了金相组织、硬度及台架试验分析.结果表明,SG45和NQT90锻造后空冷和风冷的金相组织均为珠光体+铁素体,冷却速度对晶粒度影响不大,形变再结晶是影响晶粒度的主导因素,采用SG45试制的花键轴以及采用NQT90试制的套管叉均能满足相关试验要求.【期刊名称】《汽车工艺与材料》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】5页(P46-50)【关键词】非调质钢;传动轴;SG45;NQT90【作者】王磊;李慎;王占花;赵秀明【作者单位】南京依维柯汽车有限公司产品工程部;南京工程学院材料工程学院;南京工程学院材料工程学院;南京工程学院材料工程学院【正文语种】中文【中图分类】TG142汽车传动轴是传递扭矩的主要总成件，而花键轴和套管叉又是传动轴上传递扭矩的两个关键零件。
为了保证花键轴和轴管叉的强度，通常选择中碳钢或中碳合金钢经调质处理后再进行局部感应淬火处理。
此工艺耗能较大且对环境有一定污染。
微合金非调质钢的强化机理与调质钢有较大差异。
调质钢一般是将轧制、锻造后的钢材重新加热淬火或余热淬火，再经高温回火获得所需的组织和力学性能；而微合金非调质钢是通过添加微合金化元素（V、Nb、Ti等），在合适的轧制温度下，使这些微合金元素较充分地溶入奥氏体，使奥氏体充分合金化，从而在轧制、锻造冷却过程中析出大量的微细、弥散分布的合金碳、氮化合物，产生沉淀强化效果，且先共析铁素体呈细小、弥散析出，细化了奥氏体晶粒，使非调质钢的强度增加，基体组织显著强化，得到相当于调质钢经调质处理后的综合力学性能[1-3]。
由于省去了调质处理工序，因此微合金非调质钢具有节能、环保和节约热处理成本等优点，被称为“绿色钢材”；同时，还可以避免零件因热处理引起的变形，在汽车零部件领域的应用范围越来越广泛。
38MnSiV5非调质钢在发动机曲轴上的应用
（备注：锰当量Mneq=%Mn+0.35%Ni+1.5%Cr+2%Mo+0.17%Cu=1.58~1.68；C允许偏差 -0/+0.02%，S允许偏差-0.005/+0%）
2018年 第 3 期
33
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曲轴试制工艺及性能
1. 制造流程
38MnSiV5曲轴的生产工艺大 致为：棒材下料（锯割）→变频加 热→温度分选→去氧化皮→锻造→ 切边+热校正→控温冷却→清理喷 丸→表面强化处理→探伤→包装入 库。
1 300℃，加装温度分选装置，可有 效地区分高温料和低温料，高温料 直接报废，低温料允许重复加热， 但不可超过3次。
采用SPECTRO火花直读光谱 仪抽样分析化学成分，结果见表 1，满足技术要求。
表1 38MnSiV5的化学成分
（质量分数，%）
项目 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Al V Ti O
N
min 0.36 0.5 1.2 － 0.045 0.1 － － － 0.01 0.11 － － 0.012 5
分别在曲轴受力较大两头（靠 近前端轴和后端轴）线切割取样， 取样方式及位置如图1所示。
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。
浅谈汽车用非调质钢的应用现状与发展
浅谈汽车用非调质钢的应用现状与发展本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！1 前言近年来，随着汽车产量和汽车保有量的不断增加，汽车工业钢铁材料消耗量也在不断增加。
据统计，2009～2012 年汽车工业钢材消耗量分别4 500万t、6 000万t、6 500万t和6 800万t。
传统汽车零件以中碳钢棒材为坯料，热锻成型后进行调质处理来提高强度和韧性，缺点是能耗高、工序多、周期长、污染重、成本高、效率低，且普遍存在淬透性不足，调质后零件芯部得不到强韧性匹配较好的组织。
随着冶金技术的进步，为了解决以上问题，在20世纪70年代末开发了一类新钢种即微合金非调质钢。
汽车工业用钢在追求更高的零部件强韧性匹配度的同时更注重减轻重量，降低成本。
非调质钢通过微合金化、氧化物冶金技术及控轧控冷技术等便可实现高的强韧性匹配度，是满足上述需求的有效途径。
非调质钢的应用不仅可以省略调质过程、节省30%～40%零件制造能耗、还可以降低20%成本。
另外，应用非调质钢可减少调质过程中淬火引起的变形开裂，从而简化矫直工序。
因此非调质钢在汽车工业的应用可以显著降低汽车零件制造过程中的能源消耗。
目前国外非调质钢的品种和用量都远高于中国汽车工业，因此开发高强韧性、高切削加工性、低成本的非调质钢，扩大非调质钢在我国汽车工业中的应用，以满足我国汽车工业节能减排和轻量化需求。
2 国内外非调质钢的历史及应用现状国外非调质钢的历史及应用现状20世纪70年代初，石油危机促使世界各国开始研制非调质钢，用以代替碳素结构钢和低合金结构钢。
20世纪80年代初，德国蒂森公司率先开发了一类新型钢种，即非调质钢，并以49MnVS3为代表的非调质钢号提供给汽车工业，至今该钢号已经取代了50Mn、40Cr 等一系列调质钢，用于制造汽车的锻造曲轴。
随后，世界各国都竞相研究和应用非调质钢，先后开发了第二、三代及复合微合金化非调质钢，从而扩大了非调质钢的应用领域。
浅谈汽车用非调质钢的应用现状与发展论文
浅谈汽车用非调质钢的应用现状与发展论文浅谈汽车用非调质钢的应用现状与发展论文1 前言近年来，随着汽车产量和汽车保有量的不断增加，汽车工业钢铁材料消耗量也在不断增加。
据统计，2009～2012 年汽车工业钢材消耗量分别4500万t、6000万t、6500万t和6 800万t。
传统汽车零件以中碳钢棒材为坯料，热锻成型后进行调质处理来提高强度和韧性，缺点是能耗高、工序多、周期长、污染重、成本高、效率低，且普遍存在淬透性不足，调质后零件芯部得不到强韧性匹配较好的组织。
随着冶金技术的进步，为了解决以上问题，在20世纪70年代末开发了一类新钢种即微合金非调质钢。
汽车工业用钢在追求更高的零部件强韧性匹配度的同时更注重减轻重量，降低成本。
非调质钢通过微合金化、氧化物冶金技术及控轧控冷技术等便可实现高的强韧性匹配度，是满足上述需求的有效途径。
非调质钢的应用不仅可以省略调质过程、节省30%～40%零件制造能耗、还可以降低20%成本。
另外，应用非调质钢可减少调质过程中淬火引起的变形开裂，从而简化矫直工序。
因此非调质钢在汽车工业的应用可以显著降低汽车零件制造过程中的能源消耗。
目前国外非调质钢的品种和用量都远高于中国汽车工业，因此开发高强韧性、高切削加工性、低成本的非调质钢，扩大非调质钢在我国汽车工业中的应用，以满足我国汽车工业节能减排和轻量化需求。
2 国内外非调质钢的历史及应用现状2.1 国外非调质钢的历史及应用现状20世纪70年代初，石油危机促使世界各国开始研制非调质钢，用以代替碳素结构钢和低合金结构钢。
20世纪80年代初，德国蒂森公司率先开发了一类新型钢种，即非调质钢，并以49MnVS3为代表的非调质钢号提供给汽车工业，至今该钢号已经取代了50Mn、40Cr 等一系列调质钢，用于制造汽车的锻造曲轴。
随后，世界各国都竞相研究和应用非调质钢，先后开发了第二、三代及复合微合金化非调质钢，从而扩大了非调质钢的应用领域。
国外关于含有Nb、V、Ti或Al的微合金钢晶粒尺寸与性能之间关系的研究结果表明，晶粒细化是唯一能使钢强化且韧化的有效手段，析出强化也是微合金钢的一种主要强化机制。
2024年非调质钢市场调研报告
2024年非调质钢市场调研报告引言本报告对非调质钢市场进行了调研分析，旨在了解当前非调质钢的市场状况和发展趋势。
我们通过对市场规模、主要应用领域、竞争态势以及未来发展方向等进行了深入研究，以期为相关企业和投资者提供有价值的参考意见。
1. 市场概况1.1 市场定义非调质钢是指通过控制合金元素的含量和加热条件等，使其具有较高的硬度和强度，但不进行调质处理的钢材，通常用于制造机械零件、工具等。
1.2 市场规模根据调查数据显示，截至2020年底，全球非调质钢市场规模约为XX亿美元，预计在未来几年内将以X％的复合年增长率增长。
1.3 市场特点非调质钢市场具有以下几个特点：•市场竞争激烈，但行业集中度较高，少数大型企业占据主导地位；•随着技术的进步和应用需求的不断增加，对非调质钢性能和质量的要求越来越高；•市场发展受宏观经济环境和行业政策的影响较大。
2. 市场应用领域2.1 汽车制造非调质钢在汽车制造中具有广泛的应用。
其具有高强度、抗疲劳性能好等特点，适用于汽车车身、发动机等关键零部件的制造。
2.2 机械制造由于非调质钢具有较高的硬度和强度，广泛用于机械制造领域，如制造机床、轴承、齿轮等。
2.3 船舶制造非调质钢在船舶制造中也具有重要应用。
其具有良好的耐压性能和抗腐蚀性，可以用于制造船体结构、推进系统等。
2.4 其他领域非调质钢还可用于石化设备制造、建筑工程等领域。
随着技术的不断进步和应用需求的增加，其在更多领域中的应用也将得到拓展。
3. 市场竞争态势3.1 主要厂商及产品目前，全球非调质钢市场竞争激烈，一些大型钢铁企业在市场占有率上具有明显优势。
例如，企业A通过持续的技术创新和产品优势，占据了市场的较大份额。
3.2 竞争模式在非调质钢市场中，竞争主要表现为产品质量、价格和交付周期等方面。
企业通过提高产品质量、优化价格策略以及及时交付等方式，来获得市场竞争优势。
3.3 市场份额分析根据市场调研数据，截至2020年底，企业A占据了市场的XX％份额，紧随其后的是企业B和企业C，分别占据了市场的XX％和XX％份额。
非调质钢市场分析报告
非调质钢市场分析报告1.引言1.1 概述概述:非调质钢市场一直是钢铁行业中的重要领域之一，非调质钢以其优良的机械性能和广泛的应用领域而备受关注。
本报告旨在对非调质钢市场进行全面的分析，从定义、应用领域和市场现状等方面进行深入的研究和探讨。
通过对市场发展趋势和竞争分析的评估，我们希望为相关企业提供有益的建议与展望，助力行业发展和产品优化，实现产业升级和可持续发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：- 2.1 非调质钢的定义- 2.2 非调质钢的应用领域- 2.3 非调质钢市场现状- 3.1 市场发展趋势- 3.2 竞争分析- 3.3 建议与展望在文章结构部分，可以简要介绍每个部分的主题和内容，以便读者对整篇文章有一个清晰的了解。
同时，也可以说明每个部分的重要性和相关性，以引起读者的兴趣，让他们对整篇文章的内容有一个整体的认识。
1.3 目的：本报告的目的主要在于对非调质钢市场进行深入分析，探讨其现状和发展趋势。
通过对非调质钢的定义、应用领域和市场现状进行全面调研，旨在为行业从业者和投资者提供全面、准确的市场信息和发展趋势，以指导其决策和投资。
同时，通过竞争分析和相关建议，希望为非调质钢行业的发展提供可行的战略和发展方向。
最终，希望本报告能为非调质钢市场的健康发展和行业参与者的长期利益提供有益的参考和指导。
1.4 总结总结部分:在本文中，我们对非调质钢市场进行了深入分析，包括非调质钢的定义、应用领域以及市场现状。
通过对市场发展趋势和竞争分析的讨论，我们得出了一些结论和建议。
非调质钢市场正面临着激烈的竞争和快速变化的市场环境，但同时也存在着巨大的发展机遇。
我们建议企业应该加强技术研发，提高产品质量和服务水平，以适应市场的变化和需求，争取更好的发展和竞争优势。
我们对非调质钢市场的未来发展充满信心，并相信随着市场的不断发展和完善，非调质钢行业一定会迎来更加美好的明天。
2.正文2.1 非调质钢的定义非调质钢，也称为热轧非调质钢，是一种不经过调质处理的钢材。
非调质钢1538MV曲轴成形技术及组织性能控制研究
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。
汽车用非调质钢的研究进展
牌号，如 35MnVS、40MnVS、35MnVN 等钢种，分别 用于汽车的曲轴、连杆、转向节和前轴等零件。在 1995 年公布的国家标准（GB/T 15712—1995）中的 两 类 九 个 钢 号 ，非 调 质 钢 的 抗 拉 强 度 都 低 于 900 MPa。20 世纪 90 年代初，由于引进技术的需 要，国内开发了强度更高的非调质钢，如 49MnVS （类似于德国的 49MnVS3），用于生产各类汽车的曲 轴和乘用车轮毂轴，C70S6 用于制造各类发动机的 涨断连杆，并开发了 16Mn2VB 用于生产汽车的前 轴等[7～11]。由于种种原因，20 世纪 90 年代我国非调 质钢的应用没有得到进一步的拓展，而这一时期日 本 、欧 洲 和 美 国 等 国 家 和 地 区 开 发 出 强 度 级 别 更 高，韧性更高的非调质钢，在发动机连杆、前轴、转 向节等重要零件和保安件上得到应用，不同强度级 别非调质钢的冲击值与抗拉强度的关系如图 1 所 示，国外强度级别大于 900 MPa 的非调质钢及其应 用见表 1。欧 洲 形 成 了 不 同 强 度 级 别 的 非 调 质 钢 标 准 ，EN 10267：1998-钢的化学成分见表 2，相 应的机械性能见表 3。
表 1 国外强度级别 900 MPa 以上的非调质钢及其应用 Table 1 Non-quenched and tempered steels abroad with strength beyond 900 MPa and their applications
国家或企业
德国
日本新日铁
三菱制钢
大同制铁
我国非调质钢应用数量和品种与国外均有较 大差距，并且相关标准也严重缺失，影响了非调质 钢的推广和应用。在开发高强韧非调质钢的同时， 做好非调质钢应用的基础工作，是扩大非调质钢应 用的一个重要方面。
高洁净度汽车用非调质钢中非金属夹杂物研究
第43卷 第5期 2008年5月钢铁Iron and Steel Vol.43,No.5May 2008高洁净度汽车用非调质钢中非金属夹杂物研究刘石虹1,2, 王新华1, 戴观文2, 梁 玫2, 李 宏1(1.北京科技大学,北京100083; 2.石家庄钢铁有限责任公司,河北石家庄050031)摘 要:对w (T[O ])低于0.0010%高洁净度非调质钢中非金属夹杂物进行了研究。
发现在L F 精炼中,由于采用高碱度炉渣和强扩散脱氧,钢液中铝脱氧生成的含较高Al 2O 3的夹杂物向镁、钙铝酸盐类夹杂物转变。
经VD 处理钢液w (T[O ])降低至0.0010%以下后,在钢水试样中已很少观察到氧化物类夹杂存在。
在高洁净度非调质钢中存在许多复合夹杂物,中心部位为MnS ,而边缘部位为在较低温度下依附在已生成的MnS 类夹杂物上析出的TiN 等。
关键词:非调质钢;L F 精炼;连铸;洁净度;非金属夹杂物中图分类号:TF748.41 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2008)0520035205Investigation on Non 2Metallic Inclusions in H otForging Steels of High CleanlinessL IU Shi 2hong 1,2, WAN G Xin 2hua 1, DA I Guan 2wen 2, L IAN G Mei 2, L I Ho ng 1(1.University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083,China ;2.Shijiazhuang Iron and Steel Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050031,Heibei ,China )Abstract :The Non 2metallic inclusions in hot forging structure steels during L F refining of which T[O ]was less than 0.0010%,were investigated.It was found that ,with high basicity slag and strong diff usion deoxidation ,the high Al 2O 3inclusions formed by Al deoxidation were transformed into magnesium and calcium aluminates.For the steels with T[O ]below 0.0010%after VD degassing ,it was difficult to find oxide inclusions in the steel.In high clean hot forging steels ,many combined inclusions were found ,in which ,the central part was MnS ,while the edge parts was TiN precipitated on the existed MnS particles.K ey w ords :hot forging steels ;L F secondary refining ;continuous casting ;cleanliness ;non 2metallic inclusions基金项目:国家“973”计划资助课题(2004C13619106)作者简介:刘石虹(19592),男,博士生; E 2m ail :lsh @ ; 修订日期:2007211211 目前发达国家汽车制造业在连杆、曲轴、半轴等轴类零件中广泛应用非调质钢[1],由于要求具备良好的抗疲劳破坏性能,因此对钢的T[O ]含量和非金属夹杂物进行严格控制。
汽车零部件用微合金非调质钢的开发及应用
2030
45
European Data
2020
2020
2015
Example: Trends in Engine Design
• Lighter weight powerplants for improved fuel economy
• Require higher strength materials
• Microalloyed bar steels for crankshafts • Increased stiffness (compared to cast iron) • Better fatigue resistance • Reduced component weight • Allow smaller and lighter flywheels and clutch systems
cooling
Kaspar et al., Microalloying Forging Steels, TMS, 1996
Fundamentals of Microstructure Control and Strengthening Mechanisms in Microalloyed Bar Steels
ks
a[M]a[X] a[MX]
a[MX] 1 a[M]a[X] [M][X]
ks [M][X] [M] and [X] are in weight percents
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非调质钢在汽车行业的应用研究
作者：杨岁权
来源：《科技创新与应用》2013年第29期
摘要：非调质钢不需要进行淬火和高温回火加热，不进行淬火冷却，显著降低生产过程中产生的烟、汽对环境的污染，并节约大量能源，引起汽车零部件生产厂家的广泛重视，以期能代替中碳结构钢或合金结构钢。
关键词：非调质钢；力学性能；应用
1 非调质钢的出现和发展
汽车制造中有大量齿轮、轴、连杆等受力结构件，通常选用中碳结构钢和合金结构钢等传统材料。
当采用这些传统材料时，需要将铸造或锻造好的零件重新加热至完全奥氏体化，正火或者淬火冷却后再进行高温回火加热和冷却，以获得均匀、细密的回火索氏体组织，满足结构件的综合力学性能要求，调质处理后进行冷切削加工成各种结构件。
这种生产过程消耗大量的加热能源，大多数情况下需要进行强制冷却，产生大量的环境污染物，生产工艺复杂，周期较长。
非调质钢是指通过添加微合金化元素改变组织的相变机理，通过轧制、锻造和控制冷却等方法，使性能达到或接近调质钢力学性能的中碳低合金结构钢。
非调质钢在热轧、正火或锻造后空冷状态下的强度等级在500MPa以上。
目前，世界各国都在寻求节能、环保的可循环经济增长方式。
由于冶金技术和钢材热加工技术的不断发展，各国陆续开发并生产了不需要进行调质处理，只需要进行控制轧制、锻造工艺及轧制、锻造后的冷却速度就可以获得所需要的强度、韧度和切削性能的非调质易切削钢。
常规的非调质结构钢是在中碳钢中添加微量合金化元素（钒、钛和铌等），通过控制轧制、锻造过程和随后的控温冷却，在铁素体和珠光体中弥散析出碳（氮）化合物为强化相，使之在轧制、锻造后不经过调质处理，即可获得碳素结构钢或合金结构钢经调质处理后才能达到的力学性能。
非调质钢的经济技术特点：
（1）非调质钢的规格效应较小，其强度和硬度沿零件截面积的分布较均匀，提高了零件的整体强度；（2）避免了调质过程中的工件的变形、开裂，而产生废品的风险，提高了成品率；（3）减少了高能耗的热处理，节能减排；（4）缩短生产周期，提高劳动生产率，节约生产管理费用；（5）良好的切削性能和表面强化性能。
德国在70年代首先研制成功非调质钢。
德国、美国和日本对非调质钢的研究与应用处于世界领先水平。
我国起步较晚，80年代开始研究非调质节能钢材。
我国自行研制的非调质钢节能钢材90年代在汽车制造业中得到初步应用，目前已得到推广应用。
我国将非调质钢分为4类：易切削非调质钢、锻造用非调质钢、高强度高韧性非调质钢、冷作强化非调质钢。
总的看来，微合金非调质钢由于具有节能节材及绿色环保等优点，应用范围日益扩展，在汽车工业中已成为锻件、热处理件用材的发展趋势，并在其他领域不断扩大应用。
但是，目前国内非调质钢还存在以下问题：
（1）性能不稳定；（2）韧性较低；（3）材料成本较高。
2 非调质钢的性能及强化机理
非调质钢的显微组织是铁素体和珠光体，以及弥散析出的碳化物、碳氮化物，其机械性能由下列因素决定：
（1）球光体与铁素体的比例；（2）铁素体晶粒尺寸和珠光体团尺寸；（3）微合金元素的析出硬化效果；（4）珠光体片的间距。
非调质钢的强化是通过Mn等合金元素的固溶析出，同时MnS、V和C、N形成化合物复合析出，可以细化晶粒，提高材料综合性能。
非调质钢的强韧化处理是非调质钢应用中的一项重要技术。
通过一定的加工工艺处理，非调质钢的良好性能可得到充分的发挥。
通过选择不同的化学成分和相应的轧制、锻造工艺，非调质钢可以具有与碳素结构钢及合金结构钢调质处理后一样的强度。
虽然其韧性稍差，但在采取某些韧化措施后，也已可以达到相应的韧性水平。
正火是一种简单有效的强韧化处理工艺。
正火处理可以使中碳非调质钢的显微组织进一步细化，改变铁素体—珠光体的组织形态，有效地提高钢的冲击韧度，最大限度地改善非调质钢的性能，以扩大使用范围，物尽其用。
许多学者研究了中碳非调质钢的正火工艺和性能。
对非调质钢正火性能的分析研究，能使正火工艺在非调质钢的应用中发挥很大的作用。
非调质钢的正火析出沉淀强化、细晶强化是非调质钢的主要强化机制。
非调质钢经控制轧制（锻造）和控制冷却，控制变形量、变形温度、冷却速度等工艺参数，钢中的V、Nb、Ti等合金碳氮化合物在冷却过程中析出大量弥散分布的微细合金碳氮化合物，发生沉淀强化，以及先共析铁素体呈细小、弥散析出，分割和细化奥氏体晶粒，从而使钢的强度与韧度都得以提高。
3 应用举例
下面举例说明非调质钢零件的制造方法：
曲轴：
某厂非调质钢重卡发动机曲轴采用中频感应加热，加热温度为1250℃，辊锻机辊锻，辊锻后温度为1200℃，16000t热模锻压力机锻造成型，终锻温度为1120℃，机械压力机切边，切边后温度1000℃，液压机进行校正，校正后温度不低于920℃，锻造后采用悬挂方式进行控制冷却。
悬挂式控制冷却装置包括三个控温冷却阶段：
第一阶段：曲轴从920℃控制冷却到550℃。
在此阶段的冷却速度，特别是在800℃～550℃之间的冷却速度，即Ar3～Ar1相变温度范围内的冷却速度，将明显影响钢的晶粒大小、铁素体和珠光体的数量和形态，珠光体的片间距和珠光体中渗碳体片的厚度，以及钢中微合金碳、氮化物的数量和颗粒的大小，从而影响非调质钢的力学性能。
第二阶段：曲轴从550℃控制冷却到250℃。
消除零件在锻造过程中产生的内应力。
第三阶段：曲轴从250℃冷却到60℃以下，可以进行人工操作。
连杆：
某厂非调质钢发动机连杆采用中频感应加热，加热温度为1220℃，4000t热模锻压力机锻造成型，终端温度为1050℃，机械压力机切边，切边后温度920℃。
锻造后采用平摆控制冷却，设备选用网带式控制冷却装置。
网带式控制冷却装置分为三个控温冷却阶段：
第一阶段：从920℃控制冷却到600℃。
第二阶段：从600℃控制冷却到300℃。
第三阶段：从300℃冷却到60℃以下，可以进行人工操作。
随着世界各国对发动机排放要求的提高，用非调质钢生产的胀断型连杆以其具有更好的配合精度，将成为今后连杆行业的主流趋势。
为了保证在大批量连续生产条件下非调质钢零件性能的稳定，要求严格控制钢材化学成分、冶金质量、加热温度、终锻温度、冷却曲线，以获得要求的组织和性能。
4 应用前景
目前，国内已成功开发出载重车大功率发动机曲轴用非调质钢48MnV和连杆用非调质钢40MnV、35MnVS等，各大型钢厂正在汽车用非调质钢领域进行研发，方向主要针对非调质钢的韧性改善，这也是国际上研究的热点，主要冶金措施有氧化物冶金、硫化物冶金、晶内铁素体化等，目的是促进晶粒细化以改善韧性。
随着我国市场经济体制的不断完善，有显著节能和环保效果的非调质钢一定能在汽车行业得到较快发展，并将逐步扩展到其它领域。