熱軋中高碳鋼通常是指碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0. 25%-1.25%，同時加人鉻、鋁、釩等多種強化合金元素，具有高硬度、高韌性、良好的耐磨性和紅硬性等性能的鋼材產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于機械制造、航空航天和汽車制造等行業(yè)。國內(nèi)目前對高端產(chǎn)品需求較大，但仍有部分品種依靠進(jìn)口。國外鋼鐵企業(yè)如JFE、新日鐵住金、浦項和安賽樂米塔爾公司生產(chǎn)的中高碳鋼品種多、質(zhì)量好、尺寸精度高、應(yīng)用廣泛。因此，借鑒國外先進(jìn)公司的生產(chǎn)經(jīng)驗，加快研發(fā)中高端中高碳產(chǎn)品以替代進(jìn)口產(chǎn)品意義重大。
1國外熱軋中高碳鋼板執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 國外生產(chǎn)的熱軋中高碳鋼板產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要包括SAE標(biāo)準(zhǔn)、ASTM標(biāo)準(zhǔn)、EN標(biāo)準(zhǔn)和JIS標(biāo)準(zhǔn)。其中SAE標(biāo)準(zhǔn)主要包括碳鋼和合金鋼標(biāo)準(zhǔn)SAE J411, SAE系列碳鋼化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)SAEJ403 ; ASTM標(biāo)準(zhǔn)主要包括合金工具鋼標(biāo)準(zhǔn)ASTMA681、碳素工具鋼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ASTM A686 。 EN標(biāo)準(zhǔn)主要包括淬火十回火非合金鋼標(biāo)準(zhǔn)EN 10083-2、淬火+回火合金鋼標(biāo)準(zhǔn)EN 10083-3。 JIS標(biāo)準(zhǔn)主要包括機械結(jié)構(gòu)用碳素鋼標(biāo)準(zhǔn)JIS 64051、碳素工具鋼鋼材標(biāo)準(zhǔn)JIS 64401、高速工具鋼鋼材標(biāo)準(zhǔn)JIS 64403、合金工具鋼鋼材標(biāo)準(zhǔn)JIS 64404、彈簧鋼鋼材標(biāo)準(zhǔn)JIS 64801。2國外鋼鐵企業(yè)熱軋中高碳鋼板的開發(fā)2. 1 JFE公司 JFE中高碳鋼板采用PC ( Pair- Cross)精軋機組生產(chǎn)，該軋機可自由改變橫向輥縫，通過合理設(shè)定、分配交叉角和彎輥力的大小，能夠消除鋼板的多種浪形，具有優(yōu)良的板形控制能力。采用PC精軋機和先進(jìn)的厚度控制系統(tǒng)可以保證產(chǎn)品具有較高尺寸精度，如JFE生產(chǎn)的SUPERHOT系列高碳鋼板的厚度精度可控制在士0. 08 mm，并且具有優(yōu)良的表面質(zhì)量和力學(xué)性能。 JFE生產(chǎn)的中高碳鋼產(chǎn)品主要包括機械結(jié)構(gòu)用碳鋼、合金鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、彈簧鋼和高碳鉻軸承鋼。JFE中高碳熱軋鋼板牌號和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1中S35 C和S45 C鋼是JFE開發(fā)的具有優(yōu)良厚度精度和表面質(zhì)量的熱軋高碳汽車鋼SUPERHOT- F系列，這種高碳鋼板不僅具有優(yōu)良的冷加工成形性，而且熱處理后具有合理的硬度，適用于汽車驅(qū)動部件，尤其是自動變速器回轉(zhuǎn)體部分的板金一體化成形。JFE為保證高碳鋼具有優(yōu)良的加工性能，嚴(yán)格控制帶鋼的冷卻過程和球化退火溫度。SUPERHOT-F鋼的典型力學(xué)性能如表2所示，圖1為SUPERHOT一F帶鋼軋后冷卻過程示意圖。
最近，JFE又新開發(fā)出熱軋高碳鋼板SUPERHOT-G，也屬于高碳熱軋鋼板“SUPERHOT”系列，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 35%，通過合金元素含量的優(yōu)化、熱軋工序的組織控制以及球化退火熱處理工藝，保證鋼板具有與冷軋板相當(dāng)?shù)暮穸染龋瑫r具有比S35 C和同系列鋼更優(yōu)良的加工性能，并且淬火硬度與S35 C相當(dāng)，適用于形狀更為復(fù)雜的汽車零部件的沖壓制造。 2. 2新日鐵住金公司 新日鐵住金中高碳熱軋帶鋼執(zhí)行JIS , SAE和新日鐵住金3種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品包括機械結(jié)構(gòu)用碳鋼、工具鋼、鉻鋼、鉻鑰鋼以及硼鋼等，以黑皮、酸洗和噴丸處理3種狀態(tài)交貨。新日鐵中高碳鋼板產(chǎn)品分類及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。
機械結(jié)構(gòu)用碳鋼主要包括S35C,S45C,S5OC和S55 C等鋼種，該系列鋼由于淬透性較低，通常采用水淬的方式，當(dāng)鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0. 4%時采用油淬來預(yù)防變形和應(yīng)變。鋼板的回火溫度根據(jù)要求的強度和硬度進(jìn)行選擇，當(dāng)回火溫度高于550℃，必須進(jìn)行快速冷卻來防止回火脆性。其中S35 C可以用于鏈條零部件、機械零件和摩擦板，S45 C可以用于離合器零部件、鏈條和墊圈等零件，S5OC主要用于相機的結(jié)構(gòu)部件、彈簧、離合器部件、安全扣和墊圈等，S55 C廣泛用于彈簧、安全鞋及相機結(jié)構(gòu)部件等。2. 3浦項公司 浦項生產(chǎn)的中高碳鋼板包括JIS標(biāo)準(zhǔn)的S- C系列機械結(jié)構(gòu)用碳鋼、SAE標(biāo)準(zhǔn)系列結(jié)構(gòu)鋼板、浦項標(biāo)準(zhǔn)系列模具鋼和工具鋼。其中，S- C系列和SAE系列產(chǎn)品豐富，牌號的劃分和成分的控制更加細(xì)化。浦項開發(fā)的工具鋼品種齊全，主要包括碳素工具鋼、冷加工工具鋼、熱加工工具鋼、塑料模具鋼、空氣硬化工具鋼、油淬硬化工具鋼、耐沖擊工具鋼和火焰硬化工具鋼，產(chǎn)品鋼質(zhì)純凈，碳化物均勻，表面質(zhì)量優(yōu)良。 2. 4安賽樂米塔爾公司 安賽樂米塔爾公司生產(chǎn)的中高碳鋼包括C- E系列熱軋中高碳鋼、MTD預(yù)硬化合金鋼、工具鋼和淬火硼鋼。其中C-E系列為高附加值的中高碳鋼，該系列熱軋帶鋼典型碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 3%-1. 1%，隨著含碳量的增加，熱處理后鋼板的硬度和強度也隨之提高。該類鋼在機械應(yīng)用上主要用于制造鋸片、螺絲、修枝剪，汽車工業(yè)方面的應(yīng)用包括制造離合器、座椅滑軌、安全帶扣和彈簧，此外鐵路運輸方面還可以用于制造車輪、車軸和緊固件等。
3結(jié)語 國外中高碳鋼產(chǎn)品向高品質(zhì)、高附加值方向發(fā)展，其產(chǎn)品質(zhì)量好，品種成碳鋼、工具鋼和含硼鋼等系列化，企業(yè)同時具有JIS , ASTM, SAE和EN等多標(biāo)準(zhǔn)供貨能力。此外，結(jié)合設(shè)備、工藝及特定用途，開發(fā)出了獨有領(lǐng)先產(chǎn)品，例如:JFE公司生產(chǎn)的SUPERHOT系列碳素結(jié)構(gòu)鋼尺寸精度和表面質(zhì)量優(yōu)良，加工成形性好;安賽樂米塔爾公司生產(chǎn)的農(nóng)機具和刃具用高端材料淬火硼鋼已實現(xiàn)批量供貨，預(yù)硬化工具鋼保證了模具和工具制造的高精度化。
