2013年我國汽車市場需求在2080萬輛左右,，增長率為7%,。預(yù)計2015年我國汽車總量將達(dá)到2350萬輛，2020年將達(dá)到2500萬輛,。汽車的發(fā)展正朝著高功率輸出,、輕量化,、高性能、長壽命,、降低噪聲,、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠,、環(huán)保,、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)低成本,、易加工,、多品種等方向發(fā)展。汽車零部件用鋼是汽車的關(guān)鍵零件,，是保證汽車運(yùn)行性能核心部件的制造材料,。汽車的發(fā)展方向?qū)ζ嚵悴考娩摰陌l(fā)展提出了更高的要求。
產(chǎn)品要求：高韌性,、高精度,、節(jié)能環(huán)保
汽車零部件用鋼應(yīng)用在汽車內(nèi)的四大系統(tǒng)中：
發(fā)動機(jī)系統(tǒng)用鋼：發(fā)動機(jī)是汽車的動力之源。其中典型零件有曲軸,、連桿,、凸輪等以非調(diào)質(zhì)鋼為主，燃油噴射系統(tǒng)以油泵油嘴用鋼為主,，閥門用鋼以氣閥鋼為主,。
變速與傳動系統(tǒng)用鋼：變速與傳動系統(tǒng)是一輛車的靈魂，其中齒輪圈,、齒轂,、齒輪、齒輪軸以齒輪鋼為主,。傳動系統(tǒng)更像是動物的腰部和脊椎,，包括傳動軸、半軸,、前軸等,，以傳動軸用鋼為主。
懸掛與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用鋼：懸架系統(tǒng)就是汽車的腿,，包括懸架簧,、穩(wěn)定桿,、扭力桿、減震器等,，以彈簧鋼為主,。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的行駛方向，包括萬向節(jié),、球頭,、轉(zhuǎn)向機(jī)、輪轂,、軸承等,，其中輪轂、軸承以軸承鋼為主,，萬向節(jié),、球頭、轉(zhuǎn)向機(jī)等以齒輪鋼為主,。
標(biāo)準(zhǔn)件系統(tǒng)用鋼：以緊固件用冷鐓鋼為主,。
汽車行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)要求：汽車零部件具有高性能、長壽命,、易加工,、低噪音、表面精度高,、高強(qiáng)度的特性,；實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化與緊湊化，通過提高效率來減少CO2排放,。
汽車行業(yè)對材料的要求是：汽車零部件用鋼具有高強(qiáng)韌性,、易切削、高尺寸精度,、低合金化,、環(huán)境友好、省略熱處理的特點(diǎn),。汽車零部件用鋼材料發(fā)展共性技術(shù)發(fā)展趨勢見附表,。
技術(shù)趨勢：精確控制、均勻成分,、微合金化
汽車的科技進(jìn)步帶動了汽車零部件的科技發(fā)展,，而零部件的科技發(fā)展又促進(jìn)了汽車的科技進(jìn)步和科技創(chuàng)新。
高品質(zhì)齒輪鋼,、高品質(zhì)彈簧鋼,、高品質(zhì)非調(diào)質(zhì)鋼、高品質(zhì)緊固件用鋼,、高品質(zhì)軸承鋼,、高品質(zhì)氣閥鋼是汽車零部件用鋼中使用特殊合金鋼要求較高的關(guān)鍵材料代表,。汽車零部件用高品質(zhì)特鋼朝著輕量化、高性能,、長壽命,、運(yùn)行平穩(wěn),、低噪音,、安全性、節(jié)能,、低成本,、易加工、多品種等方向發(fā)展,。汽車零部件用高品質(zhì)特鋼的技術(shù)質(zhì)量發(fā)展方向是鋼材高強(qiáng)韌性,、高純凈度、高均勻性,、超細(xì)晶粒度,、高表面質(zhì)量、長疲勞壽命,。
高品質(zhì)齒輪鋼的發(fā)展趨勢,。高品質(zhì)齒輪鋼在品種多樣化、易切削,、環(huán)保,、低合金化降低成本、低噪聲,、運(yùn)行平穩(wěn),、鋼材均勻性好、熱處理變形小等方面不斷發(fā)展,。
評價齒輪鋼的技術(shù)質(zhì)量特性值集中在淬透性,、純凈度、晶粒度,、帶狀組織等方面,。
淬透性的高低和淬透性值的穩(wěn)定性是評價齒輪鋼質(zhì)量的重要指標(biāo)。淬透性帶控制的追求目標(biāo)是3HRC,。
齒輪鋼的潔凈度對齒輪疲勞壽命的影響已越來越受到人們的關(guān)注,。鋼中存在的氧化物和硫化物夾雜，以及有害元素如N,、H,、O、P,、S 等,，會降低鋼材的力學(xué)性能,，惡化鋼材的工藝性能，從而影響汽車滲碳齒輪的使用壽命,。齒輪鋼氧含量控制的追求目標(biāo)是[O]10ppm,。高品質(zhì)齒輪鋼中禁止加Ti、Ca,，且規(guī)定鋼中Ti0.01%,、Ca0.0005%。非金屬夾雜物控制的追求目標(biāo)是A2級,、B2級,、C1級、D1級,。
晶粒大小是齒輪鋼的一項重要指標(biāo),。齒輪鋼中細(xì)小均勻的奧氏體晶粒淬火后得到細(xì)馬氏體組織，明顯改善齒輪的疲勞性能,，同時減少齒輪熱處理后的變形量,。細(xì)小均勻的奧氏體晶粒度對零件的強(qiáng)度、韌性均有特殊貢獻(xiàn),。特別是對提高齒輪的斷裂韌性,，增強(qiáng)齒輪的脆斷抗力具有重要意義。齒輪鋼晶粒度要求6級,。目前國際上為獲得高溫（>
960℃）滲碳齒輪鋼,，冶煉時添加或復(fù)合添加微合金元素Nb、V,、Zr等,，在鋼中形成合金碳氮化物，鋼的晶粒度8級,。
帶狀組織是鋼的組織缺陷,。對齒輪鋼而言，嚴(yán)重的帶狀組織將影響滲碳的均勻性,，增加淬火變形程度,，使?jié)B碳齒輪尺寸精度差。因此,，齒輪鋼的帶狀組織控制的追求目標(biāo)是不大于2級,。
高品質(zhì)非調(diào)質(zhì)鋼的發(fā)展趨勢。非調(diào)質(zhì)鋼是在中,、低碳鋼或中,、低碳錳鋼中添加微合金元素（V、Ti、Nb,、Al,、B或N），通過控軋(鍛)控冷工藝,，充分發(fā)揮沉淀強(qiáng)化,、細(xì)晶強(qiáng)化和相變強(qiáng)化等作用，使鋼材在熱軋（鍛）后無須調(diào)質(zhì)處理,，其強(qiáng)度和硬度可達(dá)到調(diào)質(zhì)鋼水平,，同時具有一定塑性、韌性的高效節(jié)能鋼,。非調(diào)質(zhì)鋼是同時滿足高性能和低成本要求的環(huán)境友好型鋼材,。
汽車曲軸、連桿,、前軸、半軸,、工字梁,、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)臂,、凸輪軸等用鋼材料的選擇,，呈現(xiàn)以非調(diào)質(zhì)鋼逐漸代替調(diào)質(zhì)鋼的趨勢。其中,，從減少加工工序,、提高生產(chǎn)率出發(fā)，對連桿用鋼材料的選擇正呈現(xiàn)以漲斷材料逐漸代替非漲斷材料的趨勢,。
評價非調(diào)質(zhì)鋼技術(shù)質(zhì)量的特性值包括碳當(dāng)量,、碳偏析、氧含量,、晶粒度,、脫碳層、力學(xué)性能,、鐵素體含量,、夾雜物水平等。例如,，碳當(dāng)量范圍值控制的追求目標(biāo)是0.02%,。鋼材全截面的碳偏析控制的追求目標(biāo)為0.03%。奧氏體晶粒度控制的追求目標(biāo)為不粗于8級,。顯微組織應(yīng)為珠光體+鐵素體,。脫碳層要求鋼材每邊脫碳深度（鐵素體+過渡層）控制的追求目標(biāo)是鋼材直徑的0.5%。氧含量控制的追求目標(biāo)為15ppm。帶狀組織控制的追求目標(biāo)是1.5級,。
高品質(zhì)彈簧鋼的發(fā)展趨勢,。影響彈簧設(shè)計應(yīng)力的兩個最主要因素是抗疲勞性能和抗彈減性能，成為當(dāng)今彈簧鋼研究和發(fā)展的主題,。目前彈簧鋼鋼種向經(jīng)濟(jì)性和高性能化方向發(fā)展,，新一代超高強(qiáng)度彈簧鋼具有以下特征：超高強(qiáng)度—韌塑性，即抗拉強(qiáng)度2000MPa,，斷面收縮率50%,；高的疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕疲勞性能；優(yōu)良的耐彈減性能,。
另外,，高品質(zhì)彈簧鋼要求具有良好的經(jīng)濟(jì)性。其新型鋼種的研究開發(fā),，一方面是通過優(yōu)化現(xiàn)有彈簧鋼的合金元素含量并添加微合金化元素,，將碳含量降低并添加V 和Nb等；另一方面是在現(xiàn)有鋼種基本不變的情況下,，通過形變熱處理,、感應(yīng)熱處理和在線熱處理等工藝，在充分保證經(jīng)濟(jì)性的前提下實(shí)現(xiàn)超高強(qiáng)度化,。目前國外形變熱處理和感應(yīng)熱處理工藝已廣泛用于實(shí)際生產(chǎn),，使在線彈簧鋼絲經(jīng)過油淬—回火熱處理工藝。
高品質(zhì)冷鐓鋼的發(fā)展趨勢,。汽車行業(yè)對高精度,、高強(qiáng)度緊固件，鋼結(jié)構(gòu)連接副和非標(biāo)異型件的需求日益高漲,，因此對高純凈度,、高性能、高質(zhì)量的冷鐓鋼需求也更為迫切,。在把緊固件轉(zhuǎn)變成多用途的高精密汽車零部件的過程中,，技術(shù)進(jìn)步起到關(guān)鍵作用。
冷鐓鋼的發(fā)展方向是非調(diào)質(zhì)鋼,、硼鋼和超細(xì)晶粒鋼,，而免熱處理的非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼備受關(guān)注。非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼通過采用微合金化,、控軋控冷等強(qiáng)韌化方法,，在加工緊固件過程中可省略冷拔前的球化退火和成形后的淬火回火處理，還可減少螺紋部分的脫碳傾向,，提高成品率,。
評價高品質(zhì)冷鐓鋼技術(shù)質(zhì)量的特性值包括冷鐓性、脫碳層、表面質(zhì)量等,。冷鐓性控制的追求目標(biāo)是1/5,，脫碳層控制的追求目標(biāo)是熱軋態(tài)脫碳層直徑0.3%D。
高品質(zhì)軸承鋼的發(fā)展趨勢,。軸承鋼主要用于制造滾動軸承的滾動體和套圈,。軸承應(yīng)具備長壽命、高精度,、低發(fā)熱量,、高速性、高剛性,、低噪音,、高耐磨性等特性，因此要求軸承鋼應(yīng)具備高硬度,、均勻硬度,、高彈性極限、高接觸疲勞強(qiáng)度,、必需的韌性,、一定的淬透性、在大氣的潤滑劑中的耐腐蝕性能,。為了達(dá)到上述性能要求，軸承鋼的化學(xué)成分均勻性,、非金屬夾雜物含量和類型,、碳化物粒度和分布、脫碳等要求嚴(yán)格,。軸承鋼總體上向高質(zhì)量,、高性能和多品種方向發(fā)展。
評價軸承材料的質(zhì)量主要看材料的純凈度和均勻性,。材料的純凈度是指材料中的夾雜物盡量少,。材料的均勻性是指材料中的夾雜物和碳化物顆粒細(xì)小、彌散,。具體而言,，軸承鋼主要向高潔凈度和性能多樣化兩個方向發(fā)展。提高軸承鋼的潔凈度,，特別是降低鋼中的氧含量,，可以明顯延長軸承的壽命。軸承鋼氧含量控制的追求目標(biāo)為5ppm,，鋼中氧化物夾雜控制的追求目標(biāo)為夾雜物尺寸10m,，鈦含量控制的追求目標(biāo)為5ppm，氮含量控制的追求目標(biāo)為30ppm。
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