S8Cr4Mo4V鋼是一種新型的高碳軸承鋼,由于其具有較高的純度要求(如[O]≤7μg/g,Ti≤40μg/g)及較嚴格的碳化物級別要求(低于5級),故使得該鋼種的使用壽命得到大幅度提高,該鋼在某發(fā)動機的重要部件上得到了廣泛應用。為了更好地滿足其各項性能,科研人員通過在鋼中添加不同含量的Mg,改善了碳化物的形態(tài)和分布,而且還使碳化物級別大幅降低,提高了該鋼的高溫塑性及熱加工溫度。
試驗鋼采用雙真空冶煉生產(chǎn),真空感應爐冶煉澆鑄Φ250mm電極棒→退火→真空自耗爐重熔Φ406mm錠→退火、扒皮→中切→鍛造Φ90mm線材和110mm方坯→軋制成Φ55mm、Φ50mm。試驗采用3種不同Mg含量的試樣分別進行生產(chǎn)。
在退火后的3組Φ406mm自耗錠上分別切取30mm厚的試片,在1/4處切取200mm×200mm金相試片,同時沿直徑方向切取高溫拉伸試樣加工成Φ5mm的高溫拉伸試樣,在高溫拉伸機上分別進行950、1000、1025、1050、1075℃高溫瞬時拉伸試驗,并對其組織進行金相觀察。最后,分別對鍛造成品Φ90mm線材及軋制成品Φ55mm、Φ50mm碳化物級別、高倍夾雜物及低倍組織進行測定。
試驗結果表明:(1)向S8Cr4Mo4V鋼中添加適量的金屬Mg可改善碳化物的形態(tài)分布,可提高鋼的熱塑性(達50%~70%),同時使鋼的塑性區(qū)推向更高溫度。(2)采用鐓拔工藝加大鍛比法,可使生產(chǎn)成本提高,而通過向S8Cr4Mo4V鋼中添加Mg,既可保證改善碳化物形態(tài),不會惡化鋼的冶金質量,而且不會使成本升高,是一種理想的方法。