非调质钢由于省去了淬火和高温回火工序,具有节约能源、保护环境、生产成本低、生产周期短等一系列优点,在汽车零部件生产上得到了越来越广泛的应用。前轴作为载重汽车的重要保安件,在车辆行驶中承受着交变复杂的载荷,尤其是在下坡急刹车时,前轴将承受汽车负荷的2/3,对性能要求十分严格,必须满足疲劳性能指标。因此F40MnVS非调质钢需要探究出一个合适的生产工艺以满足前轴的使用要求。本文以某型号卡车前轴为研究对象。研究F40MnVS非调质钢前轴与40Cr调质钢前轴的组织和性能差异,在此基础上通过工艺试验与前轴奥氏体晶粒尺寸演化数值模拟相结合的方式确定出F40MnVS非调质钢前轴的成形工艺,使F40MnVS可以代替原有的40Cr满足前轴的疲劳寿命要求。具体工作如下:（1）根据某卡车前轴的结构特征及各项性能指标,对锻造的非调质钢F40MnVS前轴与原有的调质钢40Cr前轴的力学性能与组织进行对比研究。研究发现F40MnVS前轴的抗拉强度接近40Cr前轴,但屈服强度和硬度均低于40Cr前轴,且在热校正后F40MnVS前轴温度偏低,需要结合公司实际生产条件研究合适的生产工艺。（2）通过研究不同加热温度与保温时间对奥氏体长大的影响,建立奥氏体长大模型。研究冷却工艺对组织和性能的影响发现:锻后直接冷却时,随冷却速度提高,铁素体体积分数逐渐降低,铁素体晶粒和珠光体片层间距均逐渐变小,硬度明显升高;分段冷却的铁素体组织和珠光体间距相对直接冷却更加细小,但硬度提升不明显,当冷却速度为15℃/s时,珠光体层间距出现扭曲现象。（3）研究不同加热温度对卡车前轴在锻造过程中奥氏体晶粒演变与模具载荷的影响,研究发现:1150℃、1200℃和1250℃三种不同加热温度下的奥氏体晶粒尺寸差距会随着坯料的不断变形逐渐缩小,锻造完成后,晶粒尺寸间的差距变得很小,晶粒得到显著细化,晶粒变得更为均匀。随着加热温度的升高,锻件的等效应力与模具载荷均会降低,提高了模具寿命。因此确定F40MnVS前轴的加热温度为1250℃。（4）根据实验与模拟所确定的F40MnVS前轴工艺参数对前轴进行试生产,台架试验结果表明加热温度为1230-1250℃,锻后冷却速度为1℃/s时,前轴疲劳性能满足B5≥30万次、B10≥70万次的双指标要求,前轴疲劳寿命符合标准。