近年来，随着我国汽车工业的快速发展，汽车行业对汽车用钢提出更加严格的要求。非调质钢作为一种绿色环保型钢种，以其高性能、低成本、绿色化、易加工和高精度等特征，不但逐步替代国内调质钢生产，而且成为未来国内锻造类汽车用钢的首选。据统计，我国非调质钢年产量已接近100万吨，汽车热锻类非调质钢用量接近20万吨。
鉴于汽车行业对成本方面的严格要求，非调质钢在冶炼生产和使用过程中的低成本趋势日益明显。随着强化机理及手段的逐渐完善，微合金元素的强化作用可以通过控锻、控冷等工艺手段代替，而合金元素使用量的大幅减少可以大幅度降低非调质钢的材料成本，满足汽车行业对成本控制方面需求。
实验材料采用25kg真空感应炉进行原型钢冶炼，2#实验钢为基础钢，其余3炉实验钢碳含量依次变化。实验钢化学成分分析结果见表1。钢锭加热至1100℃和1180℃，保温1h，随即锻成Φ18mm×500mm圆棒，终锻温度（TF）分别控制在950℃和1050℃，并以风冷（FC）、空冷（AC）和坑冷（BC）方式冷却至室温，分别加工拉伸和冲击试样（3支/组）进行力学性能检测。
表1 实验钢化学成分（质量分数，%）
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编号 |
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Ti |
Ceq |
|
1# |
0.33 |
0.54 |
1.43 |
0.049 |
＜0.005 |
0.017 |
0.64 |
|
2# |
0.40 |
0.36 |
1.40 |
0.048 |
＜0.005 |
- |
0.69 |
|
3# |
0.40 |
0.56 |
1.43 |
0.051 |
＜0.005 |
0.020 |
0.72 |
|
4# |
0.48 |
0.57 |
1.44 |
0.049 |
＜0.005 |
0.021 |
0.80 |
金相观察发现：降低锻造温度奥氏体晶粒及微观组织明显变细，铁素体百分含量增加，随碳当量的增加，F含量逐渐降低；在FC、AC和BC条件下，实验钢得到均匀铁素体+珠光体组织。通过工艺调节，在FC、AC和BC条件下，实验钢心部冷速约为3、2.1和0.23℃/s，实验钢抗拉强度为700～1000MPa，冲击韧度60～200J。通过对热加工工艺参数的调节，低成本非调质钢力学性能分别达到非调质钢标准GB/T15712-2008对F35MnVS、F40MnVS和F45MnVS的力学性能要求，完全可以满足汽车工业对锻造类零件的性能要求。（心远）
