１９７２年，第一个非调质钢钢种４９ＭｎＶＳ３在联邦德国的蒂森（Ｔｈｙｓｓｅｎ）特殊钢公司 问世。其后，由于非调质钢具有节约能源、简化生产工艺、降低成本等诸多优点，在各国得到了迅 速发展。但是，对于同一种零件，譬如连杆，由于车型不同，其尺寸也不同，所采用的非调质钢钢 种便不同，导致非调质钢钢种繁多，钢号也比较繁杂，这给生产及其管理带来了诸多不便。因此， 有必要对其进行分类。本文提出了可将非调质钢按不同的标准加以分类，以指导非调质钢的实际生 产管理。１ 根据非调质钢的发展阶段分类按非调质钢的发展阶段可将其分为４类：铁素体加珠光 体型非调质钢、贝氏体型非调质钢、马氏体型非调质钢、晶内铁素体型非调质钢。１．１ 铁素体 加珠光体型非调质钢德国蒂森钢公司率先于１９７２年开发出第一代非调质钢———铁素体加珠光 体型非调质钢。目前国内外非调质钢的应用类型主要以此为主。这是因为此类非调质钢所含合金元 素少，生产工艺简单，而社会效益却很显著。铁素体加珠光体型非调质钢的强度水平在６００～９ ００ＭＰａ之间，但因其韧性较差，使用范围受到很大限制。此类钢主要用于生产轴类零件以及机 床的丝杠、汽车上的曲轴、连杆和轮毂。１．２ 贝氏体型非调质钢目前所用非调质钢中，只有少 数属于此类钢种，其化学成分特征为微合金低碳钢。显微组织为贝氏体。与铁素体加珠光体型非调 质钢相比，这类非调质钢具有较高的强韧性配合，特别是具有较好的低温韧性和焊接性。日本的Ｖ ＭＣ系列［１］和我国的１２Ｍｎ２ＶＢ钢就属于此类钢种，它们的化学成分和力学性能列于表１ 。表１ ５种贝氏体型非调质钢的化学成分和力学性能Ｔａｂｌｅ１－Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐ ｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｉｖｅｋｉｎｄｓｏ ｆｂａｉｎｉｔｅｎｏｎｑｕｅｎｃｈｅｄａｎｄｎｏｎｔｅｍｐｅｒｅｄｓｔｅｅｌ钢 种 Ｋｉｎｄｓｏｆｓｔｅｅｌ化学成分／％Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ力学性能Ｍ ｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓＣＳｉＭｎＣｒＶＢ屈服强度Ｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇ ｔｈσｓ／ＭＰａ抗拉强度Ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈσｂ／ＭＰａ延伸率Ｐｅｒｃｅｎｔ ａｇｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｆｔｅｒｆｒａｃｔｕｒｅδ／％断面收缩率Ｐｅｒｃｅｎｔａ ｇｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｒｅａψ／％硬度ＨａｒｄｎｅｓｓＨＢ冲击韧性值Ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓｖａｌｕｅαｋ／（Ｊ·ｃｍ－２）ＶＭＣ１５０．１５０．２５１．８５０ ．４００．１０＿５２０７９０２５５５５２３５９０ＶＭＣ２００．２００．２５１．８５０． ４００．１０－５７５８６０２３５５２４８７０ＶＭＣ２５０．２５０．２５１．８００．３５ ０．１５－６３０９００２１５０２７７６５ＶＭＣ３００．３００．２５１．７５０．４００． ２０－７０５９６０１７４０３０２４５１２Ｍｎ２ＶＢ*０．０９～０．１６０．３０～０．６ ０２．２０～２．６５－０．０６～０．１２０．００１～０．００４≥４９０≥６８６≥１７≥ ４５－≥７８ 贝氏体型非调质钢的性能特点决定其适合于用做高强度、并要求高韧性（特别是 低温韧性）且形状复杂的重要制品。１．３ 马氏体型非调质钢１９８８年美国Ｃｈａｐａｒｒａ ｌＳｔｅｅｌ的Ｐ．Ｈ．Ｗｒｉｇｈｔ首次提出了第三代非调质钢的概念［２］，指出此类钢具有 低碳回火马氏体组织。之后，日本、美国和我国相继开展了此类非调质钢的研究。表２［３］列出 了国外马氏体型非调质钢的化学成分和力学性能。表２ 国外马氏体型非调质钢的化学成分和力学 性能Ｔａｂｌｅ２．Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐ ｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｎｏｎｑｕｅｎｃｈｅｄａｎｄｎｏｎｔｅｍ ｐｅｒｅｄｓｔｅｅｌ国家Ｃｏｕｎｔｒｙ化学成分／％Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏ ｎｓ力学性能ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓＣＳｉＭｎ其他Ｏｔｈｅｒｓｃｈｅｍ ｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ抗拉强度Ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈσｂ／ＭＰａ冲击 韧性值Ｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓｖａｌｕｅαｋ／（Ｊ·ｃｍ－２）美国ＵｎｉｔｅｄＳ ｔａｔｅｓ０．１３０．５５１．７５Ｖ－Ｎｂ１０５３～１４００Ｖ４６～７５英国Ｅｎｇｌａ ｎｄ０．０７－２．０Ｔｉ－Ｂ９９５～１１５０Ｖ５７～９５日本Ｊａｐａｎ０．１００．１０ ０．３００－２５１．５１－６Ｔｉ－Ｂ－ＡｌＣｒ－Ｔｉ－Ｂ７８４～１１７６９９５～１３４ ０Ｖ５３～１８５Ｖ７０ 从表２可见，这一类非调质钢的特点是：含碳量较低，其组织为回火 马氏体，具有较高的强度和良好的韧性。目前，低碳马氏体型非调质钢已由实验室研究逐渐应用于 工业生产。日本汽车公司于１９９１年最先将此类非调质钢应用于车轮部分的转向节销，现已扩大 到其它４种部件。１９９４年，该公司应用这种钢的数量已达到每月５００ｔ的水平［３］。１． ４ 晶内铁素体型非调质钢铁素体加珠光体型非调质钢在控制冷却过程中发生相变时，铁素体易沿 过冷奥氏体晶界析出，形成网状铁素体，使钢的韧性降低。近年来，将氧化物冶金技术应用于非调 质钢，开发出晶内铁素体型非调质钢（ＩｎｔｒａｇｒａｎｕｌａｒＦｅｒｒｉｔｅＮｏｎＱｕ ｅｎｃｈｅｄａｎｄＮｏｎｔｅｍｐｅｒｅｄＳｔｅｅｌ）。氧化物冶金（ＯｘｉｄｅｓＭｅｔ ａｌｌｕｒｇｙ），是１９９０年由日本新日铁公司的高村等人提出的，是在冶炼过程中控制氧化 物的组成，使之细小、分散，并成为析出核心，用以控制钢性能的技术。利用氧化物冶金技术开发 的晶内铁素体－珠光体型非调质钢，其强度和韧性示于图１［４］。图１ 新开发的晶内铁素体－ 珠光体型非调质钢Ｆｉｇ．１．Ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｒａｇｒａｎｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅ ｐｅａｒｉｔｅｎｏｎｑｕｅｎｃｈｅｄａｎｄｎｏｎｔｅｍｐｅｒｅｄｓｔｅｅｌ１ 传 统的非调质钢Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｎｏｎｑｕｅｎｃｈｅｄａｎｄｎｏｎｔｅｍｐｅｒｅ ｄｓｔｅｅｌ；２ 新开发的非调质钢Ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｎｏｎｑｕｅｎｃｈｅｄａｎｄｎｏ ｎｔｅｍｐｅｒｅｄｓｔｅｅｌ；３ 铁素体＋珠光体型钢的强度极限Ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈ ｌｉｍｉｔｓｏｆｆｅｒｒｉｔｅｐｅａｒｉｔｅｓｔｅｅｌ由图１可知，具有晶内铁素体组织 的非调质钢，其抗拉强度可达１０００ＭＰａ，并具有良好的韧性，是一种非常适合于制造汽车零 件的非调质钢。该钢种在日本已应用于载重汽车和普通乘用车。２ 根据非调质钢的显微组织分类 根据非调质钢显微组织的不同，可将其分为３类：铁素体加珠光体型非调质钢、贝氏体型非调质钢 、马氏体型非调质钢。２－１ 铁素体加珠光体型非调质钢这类非调质钢的显微组织为铁素体加珠 光体。根据铁素体是沿原奥氏体晶界析出还是晶内析出，可以分为普通的铁素体加珠光体型非调质 钢和晶内铁素体型非调质钢，如前所述。２－２ 贝氏体型非调质钢此类非调质钢的显微组织为贝 氏体。由于其强韧性好，故其切削加工性不如铁素体加珠光体型非调质钢。而且，为了获得贝氏体 组织，必须添加较多的合金元素，因此会增加钢的成本，使其应用受到了一定的限制。２－３ 马 氏体型非调质钢其组织为回火马氏体。这类钢开发较晚，但由于其具有较高强度和良好的韧性，正 逐步应用于工业生产。３ 根据含碳量分类根据含碳量不同，可将非调质钢分为３类：低碳非调质 钢、中碳非调质钢、高碳非调质钢。３．１ 低碳非调质钢此类非调质钢含碳量大约在０．０４％ ～０．２５％之间。根据显微组织的不同，可将低碳非调质钢分为：低碳马氏体型非调质钢和低碳 贝氏体型非调质钢，其特点和用途前已述及。３．２ 中碳非调质钢这类非调质钢的含碳量大约在 ０．２５％～０．５５％之间。目前所用非调质钢含碳量基本上都在此范围之内，其显微组织为铁 素体加珠光体。这种组织形态决定了其强度不高，属于中、低强度钢种。３．３ 高碳非调质钢此 类非调质钢含碳量一般大于０．５５％。目前国内外对高碳非调质钢研究较少，尚未见报道。但在 解剖引进汽车零件时发现其已在生产中应用。４ 根据合金元素含量分类根据非调质钢中合金元素 的含量不同，可将其分为３类：低合金非调质钢、微合金非调质钢、碳钢。４．１ 低合金非调质 钢总的合金元素含量大于０－２％的非调质钢即为低合金非调质钢。由于此类非调质钢属低合金高 强度钢，且具有非调质钢的诸多优点，所以目前应用比较广泛。４．２ 微合金非调质钢总的合金 元素含量不超过０－２％的非调质钢属于微合金非调质钢。应用最广的此类非调质钢是在中碳钢中 加入微量的钒、铌、钛等合金元素的中碳微合金非调质钢。４．３ 碳钢在非调质钢中加入合金元 素，可提高钢的力学性能。但也有不利的方面，仅就成本而言，大约每添加１％的合金元素，就会 使钢材价格上升１０％。因此，我们认为可以采用不含合金元素的碳钢作为非调质钢，运用某种新 的工艺进行处理，使其性能达到甚至超过目前所用非调质钢的性能水平，则将使其价格大大降低， 收到明显的经济与社会效益。以上提出了可分别按不同的标准对目前所用非调质钢进行系统的分类 。这些分类方法是相互交叉与渗透的，可根据不同实际情况进行选用，以指导非调质钢的实际生产 及管理，同时也可为其标准化提供有效的客观依据。非调质钢分类的研究@赵丽萍$吉林农业大学 工程技术学院!长春130118@于春海$吉林农业大学工程技术学院!长春130118@段 锐$吉林农业大学工程技术学院!长春130118
非调质钢;;
分类;;晶内铁素体型非调质钢目前非调质钢应用中存在钢种较多、钢号繁杂的问题，因此，有必要对其进行分类。本文提出可以分别根据非调质钢的发展阶段、
显微组织、碳含量、合金元素含量的不同来进行分类，这些新的分类方法可用于指导非调质钢的生产管理。1 赵 量- 贝氏体型非调质钢
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