锻造工艺对A800F非调质钢组织与性能的影响

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A800F非调质钢是由铁素体-珠光体组成的非调质钢，其相变结果为先共析铁素体加珠光体组织以及弥散分布于其中的沉淀强化相；是一种将轧制（或锻造）与热处理结合为一体，省去调质（淬火+高温回火）工序的新型节能结构材料；在锻造或热轧态就能达到调质钢的性能，从而节约了热处理过程所消耗的大量能源，而且还简化了工序，使零件成本降低且节能效果显著。

A800F由于不经调质处理，其最终的组织和使用性能取决于不同的锻造工艺。本研究主要是终锻温度、锻造比及冷却工艺对A800F非调质钢锻件的组织与性能的影响，进而探讨其对该非调质钢强韧性的影响，并最终为该钢实际生产工艺的制定提供必要的理论依据，也为A800F非调质钢进一步推广应用提供了依据。

实验材料选用经EAF-LF炉精炼-VD真空脱气-MC连铸-开坯-轧制工艺生产的A800F非调质钢，分别轧制成φ55、φ85mm规格的棒材若干。其化学成分见表1。

表1 实验用钢的化学成分（质量分数，%）

C	S	P	Si	Mn
0.40	0.043	0.0099	0.48	1.54

将A800F棒材分别以不同加热温度1100、1180℃，不同终锻温度850、900、950、1000、1050、1100、1150℃，以及不同的锻造比5.87、6.66、8.78、12.1、17.73锻造成转向节和连杆零件。部分连杆零件分别采用空冷、砂冷、堆冷和风冷方式进行冷却。在锻件各部位截取试样，分别进行组织分析和性能测试。

结果表明：随着终锻温度下降，晶粒逐渐细化，铁素体组织逐渐增多，抗拉强度及屈服强度逐渐下降，冲击韧性逐渐增加；随着锻造比的增加，铁素体的含量逐渐增多，晶粒尺寸逐渐变小，冲击韧性逐渐增大，抗拉强度呈现增加后稳定的变化趋势；随着冷速的加快，晶粒尺寸逐渐变小，铁素体的含量逐渐增多，但冷速对抗拉强度和屈服强度影响则不大。用A800F替代40Cr生产转向节等锻件是可行的，其最佳锻造工艺为：终锻温度为950～1050℃，锻造比为10～15，冷却方式为空冷。

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