叙述了国内外常用冷挤压成型工艺的转向横拉杆用钢的应用现状及加工工艺,介绍了横拉杆用普通调质钢、预调质钢及非调质冷镦钢产品的主要技术指标和对应生产的零件性能。生产实践表明,相比普通调质钢MI40Cr和预调质钢ESW90,非调质冷镦钢30MnVS6生产的汽车转向横拉杆强度和塑性可达同等水平,但冲击韧性明显偏低;从化学成分、显微组织、非金属夹杂物及偏析四方面探讨了提升非调质冷镦钢强韧性的研究进展情况,通过正火处理30MnVS6钢的KV2冲击功由热轧态62~67 J提高至108~115 J。

汽车发动机连杆用钢C70S6BY的工艺流程为130 t转炉-LF-RH-CCM-加热-轧制。LF精炼通过低碱度1.5~2.0的CaO-SiO ₂-Al ₂O ₃-MgO渣系，RH采用氮气驱动，退泵后循环5～10 min，可以精准控制钢中S、N含量(0.064%~0.068%S和136×10 ^-6~142×10 ^-6N)。轧制后入坑缓冷，钢材组织由珠光体和少量铁素体组成，钢中非金属夹杂物主要是硫化锰和复合夹杂物。1050 ℃ 30 min空冷钢的抗拉强度达到995～1018 MPa，屈服强度586～611 MPa，伸长率11.5%～13.0%，断面收缩率22%～24%，HB布氏硬度值285～301。各项指标均满足涨断连杆的要求。

C70S6BY非调质热轧圆钢经过80 t顶底复吹转炉-LF+VD精炼-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ60 mm圆钢连轧-缓冷-精整、探伤工艺生产。采用碱度4~8 Al ₂O ₃-CaO-SiO ₂渣系，LF精炼45~60 min；LF离站［S］≤0.010%，［O］ ≤0.001%；VD后硫合金化，［S］控制在0.063%～0.065%。VD出钢前喂入含镁包芯线100~150 m，Mg收得率在11%~17%，镁硫含量比值约为1.56%。中间包钢水过热度15~30 ℃，铸坯拉速0.9 m/min。经正火后，试验钢抗拉强度和屈服强度达957 MPa和563 MPa；伸长率和断面收缩率达12%和21%。镁改质处理后，硫化物夹杂长宽比1~2占比达到55%以上。

在Φ480 mm铸坯轧至Φ38 mm材的46MnVS钢中含0.005 9%Te(Te/S=0.098)钢MnS夹杂物平均等效直径和平均面积分别较未加Te(0Te)钢增大27%和72%,长宽比为1～3的球状或椭球状夹杂物数量增加了21%,硫化物评级由细系3.0级改质为细系2.0级; Te会固溶于MnS中形成(Mn,Te) S,使钢中硫化物粗化并球化,使轧材中椭球状和纺锤状硫化物增加; Te改质后MnS夹杂物HV10显微硬度值由142.2增至152.1,提高了MnS抵抗轧制变形的能力。

汽车用非调质钢C38+N既可以用作制造曲轴材料,亦可以用来生产发动机胀断连杆,采取优化化学成分（/%:0.36～0.40C,0.50～0. 65Si,1.40～1.55Mn,0.10～0.20Cr,0.015～0.020N,0.020～0.035S,≤0.025P,0.003～0.015Al）、喂S线控制硫化物含量等手段,生产的C38+N钢机械性能为Rp0.2506～544 MPa,Rm 854～879 MPa,A 12%～23.5%,Z 26%～30%,满足标准要求。

非调质钢38MnVS6（/%:0.36～0.40C,0.50～0.65Si,1.30～1.45Mn,≤0.020P,0.045-0.065S,0.10～0.30Cr,0.015～0. 030Al,≤0.05Mo,0.08～0.12V,0.013～0.019N,0.015～0.025Ti）棒材生产流程为60 t LD-LF-VD-CC-Roll工艺。通过控制LD终点[C]≥0.10%,[P]≤0.015%;LF精炼渣碱度R和Al ₂O ₃含量分别控制在3.0～4.0和20%～～25%; VD后喂S线,控制钢水[S]=0.055%左右;连铸采用低碱度（R=0.65）保护渣;控制终轧温度900℃,轧后棒材缓冷等工艺生产Φ80 mm棒材,产品A类夹杂（粗细）在1.5级,中心疏松1.5级,晶粒度7级,棒材产品性能良好。

非调质钢50MnSiV(/%:0. 50C,0.52S,1.20Mn,0.010P,0.025S,0.15Cr,0.10V,0.015Ti,0.015N)制造的新能源汽车电机轴,省去传统调质钢20CrMnTiH渗碳热处理和矫正精整工序,不仅可提高材料95%利用率和2天交货周期,还可以降低25%成本。50MnSiV钢抗拉强度1100 MPa、屈服强度858 MPa、冲击功48J。其静扭扭矩(4697 Nm)、疲劳寿命(±1600 Nm双向扭转12万次、±1400 Nm双向扭转27万次)较渗碳20CrMnTiH钢提高了27%和93%～140%,并且其性能指标和8万公里的路试结果均满足电机轴的技术要求。

开发试验的 510CL 钢(/% ：0. 08C,0. 07Si,1.25Mn,0. 008P.0. 005S,0. 023Nb,0.018Ti)经半钢脱硫- 200 t顶底复吹转炉-LF-230 mm x 1 650 mm板坯连铸-连轧成5.0 mm板。为了保证车轮钢具有良好的焊接性能，釆用了低碳Nb-Ti微合金化,并结合TMCP(热机械控制轧制工艺)技术开发出500 MPa高强度车轮钢。试验钢的扩 孔率超过100%和焊接性能良好,其冷成形性能和疲劳寿命均达到用户的技术指标，使用后试验钢达到设计要求。

开发的高碳微合金非调质钢C70S6（/%:0.68~0.73C，0.15~0.25Si，0.45~0.55Mn，≤0.030P，0.055~0.070S，0.10~0.15Cr，0.04~0.08Ni，0.03~0.04V，0.012~00.0140N）的生产流程为120t顶底复吹转炉-LF-RH-240mm×240mm方坯连铸-Φ39mm棒材轧制。生产结果表明，通过控制Mn/S≥3，采用碱度[（CaO）/（SiO ₂）]4.32的LF精炼渣（/%:59.87CaO，13.86SiO ₂，5.55MgO，16.34Al ₂O ₃，0.64S，0.072MnO）,钢水过热度1530℃连铸拉速0.65m/min，弱二冷比水量0.5L/t；二冷Ⅲ段采用气雾冷却，终轧温度≤880℃等工艺措施，高碳微合金非调质钢C70S6抗拉强度≥950 MPa，屈服强度≥550 MPa，伸长率≥10%，断面收缩率≥20%，硬度HB值为240~290，其各项指标均满足胀断连杆要求。

C38N2钢(/%:0. 36～0.40C,0. 50～0.65Si,1. 40～1. 55Mn,≤0. 025P,0. 010～0.040S,0.10～0.25Cr,≤0.01Al,0. 015～0.020N)的生产工艺流程为120 t BOF-LF-RH-410 mm×530 mm连铸坯-连轧成Φ170 mm材。统计分析了精炼渣碱度(2. 0～5. 5)、成品钢中Ca含量(0～0. 075%)、中间包覆盖剂碱度(5. 94和1.70)、二冷水(0. 14～0. 24 L/kg)和结晶器搅拌电流(250 A和100 A)对钢中硫化物的影响,通过采用2～3低碱度精炼渣,控制[Ca]/[S]>0.03,使用1.70碱度中间包覆盖剂,二冷水0.24 L/kg,结晶器搅拌电流100 A等工艺措施,使钢中A类细系硫化物≤2.5级的比率从工艺改进前80%提高至95%,钢中小尺寸、弥散分布的球形或纺锤形硫化物明显增多。

通过金相、扫描、透射电镜研究不同轧制比工艺下V-Ti、Nb-V-Ti两种微合金化非调质钢的微观组织及机械性能。结果显示:Nb-V-Ti非调质钢轧制比大于10时,冲击韧性值可以达到50 J,而V-Ti非调质钢的轧制比却需要大于15以上,才能达到类似的冲击韧性值。从相同轧制比对比也可以发现,Nb-V-Ti非调质钢的冲击性能明显优于V-Ti非调质钢,这是因为Nb能够显著提高非调质钢的奥氏体粗化温度,有效阻止奥氏体晶粒的快速长大,细化非调质钢晶粒,降低珠光体片层间距,使渗碳体呈粒状或球状分布;另外,Nb能促进V-Ti非调质钢中细小含铌碳化物的弥散析出,细化基体组织,同时提高非调质钢的强度。因此,Nb-V-Ti复合非调质钢经过未再结晶区变形后可获得均匀细小的铁素体-珠光体组织,且在900℃未再结晶区进行大轧制比变形能够有效改善Nb-V-Ti非调质钢的强韧性。

试验的36MnVNS4含硫非调质钢（/%:0.36C,0.66Si,1.00Mn,0.010P,0.045S,0.26V,0.0110N）的冶炼工艺流程为铁水+废钢-70 t EBT EAF-LF-方坯连铸-轧制。研究了LF 19.82%Al2O3,（CaO）/（SiO ₂）=2.64和14.63%Al2O3,（CaO）/（SiO ₂）=2.15两种渣系精炼对软吹后钢中氧含量,喂S线后S的收得率以及钢中夹杂物成分和形貌的影响。结果表明,高碱度白渣精炼工艺有利于钢中氧含量的降低,但不利于钢中硫含量的稳定;精炼渣碱度（CaO）/（SiO ₂）由2.64降低至2.15时,有利于钢中硫含量的稳定控制,硫的回收率由35%提高至75%;两种精炼工艺下钢中的夹杂物分布、形貌和组成基本相同。通过钢包钙处理,长条状MnS夹杂转变为球状复合夹杂。

非调质钢F45MnVS的生产流程为50 t UHP EAF-LF-VD-260 mm×300 mm,180 mm×220 mm坯连铸-Φ20~Φ160 mm材轧制。根据显微组织分析,热顶锻裂纹由块状和片状MnS和附着的Al ₂O ₃-MnO-FeO复合氧化物引起,通过控制钢中Al 0.010%~0.030%,电弧炉终点[C]≥0.20%,终点[P]≤0.025%,[Mn]/[S]＞20,LF精炼渣碱度≥3.0,VD后软吹氩时间≥12 min,保证钢中硫分布均匀;中间包钢水过热度20~30℃,控制连铸拉速防止MnS偏析;控制终轧温度850~1000℃,轧后冷速2~4℃/s等工艺措施,使钢中夹杂物主要为长条状MnS,热顶锻试验无裂纹和其他缺陷,全部合格。

Φ35mm C70S6非调质钢(/%:0.72C,0.20Si,0.58Mn,0.015P,0.065S,0.12Cr,0.05Ni,0.035V,0.008Al)生产流程为60 t UHP EAF-LF-VD-240 mm×240 mm方坯连铸-轧制。通过对剪切下料时开裂钢棒的组织、断口和剪切工艺进行分析,得出剪切过程开裂钢棒和未开裂钢棒组织、硬度无明显差别,因棒材在剪切过程受剪切力作用,出现水平方向移动,造成平刀和圆刀之间的间隙增大,使棒材剪切面弯曲变形,造成端部开裂。通过安装时将间隙由0.5 mm减少至0.3 mm,棒材夹持力由3 t增至3.5 t,对钢材进行淋水锈蚀处理以增大摩擦力等措施,剪切30 t Φ35mm C70S6钢材结果表明,剪切开裂率由原10%降为0。