热处理节能钢铁材料及在汽车制造业的应用

冯嘉仁+郭星

【摘 要】伴随着科学技术的发展，节能钢铁材料管理机制和应用效果成为社会各界关注的焦点，不仅仅要提升热处理效果，也要对耗能较高的工序问题进行集中梳理和综合控制，一定程度上降低热处理成本。本文从热处理节能钢铁材料分类入手，对节能材料在汽车制造业中的应用模型展开了探讨，旨在为相关项目管理人员提供有价值的参考建议。

【关键词】热处理问题；节能钢铁材料；汽车制造业

近几年，节能钢材料的应用模型在不断优化，其实际应用效果和市场价值都得到了广泛的认可，不仅实际经济效益较高，其整体发展模型也更加的有效。正是基于此，在产业逐渐推广和运行过程中，也要针对实际问题进行集中处理和控制。

一、热处理节能钢铁材料分类

目前，热处理节能钢铁材料主要是非调质钢结构。调质因素就是淬火和高温回火的复合化热处理机制，在实际处理结构运行过程中，会消耗较大的能量，也是其热处理工序中较为重要的工序结构。在材料热锻处理和热轧处理后，要保证空冷以及控冷结构符合实际标准，能对性能等项目进行集中调整和升级，确保管理维度和控制体系的完整性，利用节能手段取代调质钢材，从而获得更加有效的效果和切削性能[1]。在实际管理结构和设备处理项目中，热处理节能钢材是在能源短缺背景下的高效节能钢材，性价比高，要远远胜于传统合金结构钢。并且，在实际管理机制建立和应用过程中，已经研发并且使用的热处理节能钢材主要包括F45MnV、F35MnVN、YF45MnV、YF45V、35VS以及40MnVS等，多数材料都被应用在汽车曲轴以及连杆体系中，并且也应用在半轴以及转向节中，能发挥其实际价值和应用优势[2]。

另外，热处理节能钢铁材料在实际应用中，能节省调质工序，并且保证生产零件的热处理效果较好，能降低70%到80%的能量。目前，较为实用的分析方法中，主要将热处理节能钢铁材料分为热轧钢、热锻钢以及易切削钢等。若是按照其组织机构，则会划分为铁素体和珠光体非调质钢。一般而言，热锻钢主要应用在典型零件制造方面，包括轴类、杆类以及销类等结构件中，而制造工艺项目主要是轧制和热锻处理，并且在机加工控制方面也主要应用热锻钢。而在螺栓类处理过程中，主要是应用冷锻钢，集中在轧制、控制冷却方面，在机加工项目应用的也较为广泛[3]。

二、热处理节能钢铁材料在汽车制造业中的应用

近几年，将热处理节能钢材应用在汽车零部件生产项目中，已经成为了顺应时代发展的必然趋势。其中，日本三菱汽车公司，甚至在转向系统和传动系统方面进行全面替换。而在我国国内，东风汽车在技术处理方面也具有一定的优势，主要是将热处理节能钢铁材料在连杆、曲轴以及花键轴等方面。而我国最具规模的一汽，则利用热处理节能钢铁材料制作重载汽车的前梁以及曲轴等。除此之外，在汽车制造业中，利用ADI热处理设备上整体新型热处理节能钢铁材料发展的重要元素之一，能在提升汽车整体性能的基础上，确保生产线结构和产量的优化[4]。

例如，在天津夏利的连杆部件、南京汽车的连杆部件、江铃汽车的前桥部件、上海桑塔纳的曲轴部件以及富康的轮毂部位等，都采用的是热处理节能钢铁材料。

三、特例分析

某国产品牌，汽车前轴元件初始使用的是45钢，在整体车身质量升级过程中，被要求进行集中的调质处理，主要是采用热处理节能钢铁材料中12Mn2VBS作为结构的对比试验参数。从钢材的锻造工艺流程出发，对下料、中频加热以及辊锻进行处理，按照顶锻、终锻以及切边操作后，进行热校整和冷控制操作，最后进行喷丸以及结构元件检测，并集中进行机加工项目，对比锻造工艺参数的同时，对其试验效果和比例进行集中分析。另外，要对其进行切削加工对比，由于12Mn2VBS鋼前锻造件没有经过调质处理，则室温组织主要由粒状贝氏体和少量铁素体组成，硬度较为均匀，并且钢材中含有较高的硫量，能有效提升整体设备和结构的切削性能，能提升20%到30%的性能效果。

除此之外，对比传统钢材和新型热处理节能钢铁材料，其抗拉强度、屈服强度都较为相似，但是，由于新型热处理节能钢铁材料主要是由贝氏体颗粒状组成，其实际的韧性稍差。而新型热处理节能钢铁材料能在横向弯曲、纵向弯曲以及垂直弯曲三方面具有较高的抗疲劳能力。利用新型热处理节能钢铁材料能将锻造成本压至最低，也同样节约了采购成本，具有非常重要的应用价值和处理效果，生产效率提升的同时，刀具使用寿命和切削性能都能得以升高。

结束语

总而言之，在汽车制造业蓬勃发展的进程中，借助有效的管理机制和控制措施，能在提高管理维度和管理模型有效性的基础上，建构更加系统化的控制体系和管理维度，能在大大缩减工艺周期的基础上，节约更多的能量和能源，从全局角度升级新型热处理节能钢铁材料的应用效果，也为我国汽车发展行业的高速发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]李光瀛.汽车构件与零部件新材料及其热处理新技术的发展与应用[C].第七届中国热处理活动周论文集.2013.

[2]李光瀛.汽车构件与零部件新材料及其热处理新技术的发展与应用[J].金属热处理，2015.

[3]徐祖耀.将淬火-碳分配-回火（Q-P-T）及塑性成形一体化技术用于TRIP钢的创议[J].热处理，2015.

[4]金林奎，赵建国，王春亮等.20CrMnTi钢汽车齿轮热处理变形分析及控制[C].2015第六届先进节能热处理技术与装备研讨会论文集.2015.