38MnVS6非调质钢在鄂式破碎机上的应用

   为了节约能源，提高产品质量和加工效率，降低消耗，特试制了非调质钢偏心轴应用于破碎机。

    1.试验
    (1)试验条件 试验用钢是某特殊钢分公司提供的热锻用非调质钢38MnVS6，锻造设备为3t锻压机。

    (2)试验工艺38MnVS6偏心轴制造工艺流程:原料-锻造-粗加工-精加工;强韧化工艺:1200℃加热，始锻温度约1150℃，空冷，变形量参照工艺试验数据。

    3.分析与讨论

    (l)截面硬度分布曲线表明，38MnVS6钢硬度值沿直径的分布较均匀。截面尺寸效应较小是非调质钢性能的一个特点。这个特点有利于克服调质钢制作截面尺寸较大的零件时常达不到调质性能要求的缺点，从而提高零件质量。
 
   (2) 38MnVS6非调质钢中的V元素，在锻后冷却过程中析出钒的碳化物，弥散分布在铁素体中，起到强化基体的作用;同时，在锻造过程中，通过应变诱导，析出的钒碳化合物沉淀在晶界和位错上，起钉扎作用，从而阻止再结晶和位错的运动，抑制再结晶过程的进行，从而有利于晶粒的细化。38MnVS6偏心轴锻后获得的显微组织晶粒度级别可达8~9级。

    基体中铁素体数目较多，呈小块状均匀分布于基体中，铁素体网不明显，这是由于锻造过程造成晶粒破碎，为随后冷却过程中先共析铁素体的析出提供了众多形核的位置，除奥氏体晶界外，晶粒内部也有较多铁素体析出。定量分析结果显示:铁素体晶粒平均直径16um。细小弥散分布的铁素体颗粒有利于提高基体的韧性。38MnVS6在较高倍数下的组织形貌，其基体组织为:珠光体+铁素体，铁素体主要呈块状、少量呈条状及细粒状。

    (3)经强韧化工艺处理的38MnVS6偏心轴，其力学性能满足偏心轴的设计要求若考虑到截面上性能分布的均匀性，则38MnVS6的整体性能应较45钢调质态有较大的提高。

    (4) 38MnVS6钢中加入了一定量的S元素，与Mn形成硫化物MnS，在锻造作用下MnS夹杂呈条带状散布于钢的基体中，这有利于提高切削性能，且不影响基体力学性能。    

4.效益分析

    采用38MnVS6非调质钢代替45钢制造领式破碎机偏心轴，在满足技术要求的同时，省去了调质处理工序，能耗降低，生产周期缩短，不存在热处理报废，从而降低生产成本。

    同时，由于非调质钢切削性能很好，切削效率提高，刀具损耗降低。为验证试验的可靠性，采用38MnVS6钢偏心轴的两台领式破碎机在用户处实际运行正常，无故障。

    据有关文献介绍，切削加工费用高达产品制造总成本的50%-60%。

    因此，仅取消调质和切削性能两项计算，应用非调质钢具有显著的经济效益。
    5.结语

    (1) 38MnVS6非调质钢制造的鄂式破碎机偏心轴，其强度、韧性均能满足设计质量要求。

    (2) 38MnVS6非调质钢偏心轴的制造过程可取消调质热处理，且切削性能良好，刀具的耐用度提高，从而减少生产费用，节能降耗效果显著。

    (3)非调质钢成功应用于破碎机的偏心轴，表明该钢种在一定强度条件下有很好的承受冲击能力。因此，在相类似的服役条件下的机械邵件的生产制造中，可大力推广应用。