一种弹簧钢及加工方法技术

本发明专利技术提供一种弹簧钢及加工方法，所述所述弹簧钢由包括以下质量百分比元素的钢材加工而成：碳：0.45％～0.50％，硅：0.8％～1.0％，锰：0.90～1.20％，铬：1.0％～1.20％，钒：0.07％～0.11％,铌：0.01％～0.03％，钼：0.05％～0.10％,硼：0.0008％～0.0025％，磷≤0.020％，硫≤0.010％，铜≤0.25％，镍≤0.35％，钛≤0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质，共计100％。本发明专利技术的有益效果在于：(1)本发明专利技术通过合理的材料成分配比及加工工艺，提升强度，保证韧性且具有良好淬透性；(2)通过高压水除鳞轧制工艺、快速提温+细晶热处理工艺、复合喷丸工艺制备出的弹簧钢可保证表面质量，保证表面残余压应力在600Mpa以上。表面残余压应力在600Mpa以上。表面残余压应力在600Mpa以上。

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧钢及加工方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金制造领域，具体涉及一种适合弯曲弹簧的弹簧钢及加工方法。

技术介绍

[0002]随着汽车轻量化发展需求推动汽车用弹簧扁钢强度不断提高，需要一种高强度弹簧扁钢取代1500MPa以下级别普通弹簧扁钢的发展趋势越来越明显。但是，弹簧扁钢材料强度提高后，其韧性恶化导致其易发生断裂，影响车辆安全。同时受材料本身淬透性的限制，轻量化变截面弯曲弹簧由于片数的减少，厚度越来越厚，未来将可能达到50mm左右，现有材料无法满足轻量化变截面厚弯曲弹簧的淬透性要求，因此开发出具有兼具高强度、高韧性及淬透性优良的弹簧钢以满足汽车轻量化需求。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术属于一种弹簧钢及加工方法。
[0004]具体技术方案如下：
[0005]一种弹簧钢，其不同之处在于，所述弹簧钢由包括以下质量百分比元素的钢材加工而成：
[0006]碳：0.45％～0.50％，硅：0.8％～1.0％，锰：0.90～1.20％，铬：1.0％～1.20％，钒：0.07％～0.11％,铌：0.01％～0.03％，钼：0.05％～0.10％，硼：0.0008％～0.0025％，磷≤0.020％，硫≤0.010％，铜≤0.25％，镍≤0.35％，钛≤0.02％，其余为氧、氢、铁及不可避免的杂质元素，共计100％。
[0007]进一步，所述弹簧钢由包括以下质量百分比元素的钢材加工而成：
[0008]碳：0.48％，硅：0.87％，锰：1.12％，铬：1.14％，钒：0.08％，铌：0.026％，钼：0.07％，硼：0.0017％，磷：0.012％，硫：0.002％，铜：0.04％，镍：0.1％，钛：0.0159％，氧：4.8ppm，氢：0.2ppm，其余为Fe及不可避免的杂质元素，共计100％。
[0009]上述弹簧钢的加工方法，其不同之处在于，所述弹簧钢的加工方法包括：
[0010]步骤S1:钢材下料；
[0011]步骤S2:孔加工；
[0012]步骤S3:轧制；
[0013]步骤S4:卷耳；
[0014]步骤S5：包耳；
[0015]步骤S6：铣耳侧；
[0016]步骤S7：热处理；
[0017]步骤S8：喷丸；
[0018]步骤S9：单片油漆；
[0019]步骤S10：装配；
[0020]步骤S11：总成装配。
[0021]进一步，所述步骤S3中，轧制前先加热至900～950℃，再采用压力>25.5Mpa的高压水进行除鳞处理后，最后在两辊轧机上进行轧制、热校直，去掉在加热过程中生成的氧化皮。
[0022]进一步，所述步骤S7包括以下具体步骤：
[0023]步骤S7-1：快速提温，以70℃/min～90℃/min的速度提温至920℃～940℃；
[0024]步骤S7-2：保温淬火，在840℃～860℃保温20min～40min；
[0025]步骤S7-3：中温回火，在380℃～400℃回火90min～120min。
[0026]进一步，所述喷丸的包括以下具体步骤：
[0027]步骤S8-1:利用直径为1.0mm～1.2mm的钢丸喷丸5分钟，其中钢丸硬度为53HRC～59HRC，喷丸时钢丸速度不低于80m/s；
[0028]步骤S8-2:利用直径为0.4mm～0.6mm的钢丸喷丸3分钟，其中钢丸硬度为53HRC～59HRC，喷丸时钢丸速度不低于80m/s。
[0029]进一步，所述步骤S7包括以下具体步骤：
[0030]步骤S7-1：快速提温，以80℃/min的速度提温至930℃；
[0031]步骤S7-2：保温淬火，在850℃保温30min；
[0032]步骤S7-3：中温回火，在390℃保温60min。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术通过合理的材料成分配比及工艺，提升强度，保证韧性且具有良好淬透性；(2)高压水除鳞轧制工艺、快速提温+细晶热处理工艺、复合喷丸工艺制备出的弹簧钢可保证表面质量，保证表面残余压应力在600Mpa以上。
附图说明
[0034]图1为型号1-1晶粒度测试图片。
具体实施方式
[0035]以下结合实施例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0036]一种弹簧钢，其不同之处在于，所述弹簧钢由包括以下质量百分比元素的钢材制备而成：
[0037]碳：0.45％～0.50％，硅：0.8％～1.0％，锰：0.90～1.20％，铬：1.0％～1.20％，钒：0.07％～0.11％，铌：0.01％～0.03％，钼：0.05％～0.10％，硼：0.0008％～0.0025％，磷≤0.020％，硫≤0.015％，铜≤0.25％，镍≤0.35％，钛≤0.02％，其余为氧、氢、铁及不可避免的杂质元素，共计100％。
[0038]本专利技术中，各元素的作用如下所示：
[0039]碳:碳是钢材原料中的主要强化元素，碳在本专利技术比例可以起到提高强度的作用，且不会因强度过高，其韧性、塑性会降低；
[0040]硅：硅在钢材原料中对强度与韧性有一定的影响，尤其在高强钢中本专利技术比例的硅有抗弹碱性的作用；
[0041]锰：锰在钢材原料中主要影响其淬透性，本专利技术比例范围加入钢材原料中可增强其淬透性，但比例过高则会对韧性造成不利影响；
[0042]铬：铬在钢材原料中主要影响其淬透性，尤其在与锰配合时，在本专利技术比例范围内可提升淬透性，但是过高则会影响钢材原料的韧性；
[0043]钒：钒是强碳化物形成元素，在本专利技术比例范围内，可以提高钢的抗强度及抗弹减性；
[0044]铌：钒是强碳化物形成元素，在本专利技术比例范围内，可以提高钢的抗强度及抗弹减性；
[0045]钼：钼以本专利技术比例范围加入钢材原料中可以提高钢材原料的淬透性，改善疲劳性能；
[0046]硼：硼以本专利技术比例范围加入钢材原料中可以大幅度提高钢材原料的淬透性及塑性；
[0047]磷：磷作为钢材原料中的杂质元素，会使钢脆化，需要在制造时加以控制；
[0048]硫：硫与磷一样，作为钢材原料中的杂质元素，会使钢脆化，需要在制造时加以控制；
[0049]铜：铜以本专利技术比例范围加入钢材原料中，具有提高耐蚀性的效果；
[0050]镍：镍以本专利技术比例范围加入钢材原料中可以改善韧性及淬透性；
[0051]钛：钛以本专利技术比例范围加入钢材原料中，可以抑制晶体的生长，提高钢材原料的弹性性能。
[0052]进一步，所述弹簧钢由包括以下质量百分比元素的钢材加工而成：
[0053]碳：0.48％，硅：0.87％，锰：1.12％，铬：1.14％，钒：0.08％，铌：0.026％，钼：0.07％，硼：0.0017％，磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹簧钢，其特征在于，所述弹簧钢由包括以下质量百分比元素的钢材加工而成：碳：0.45％～0.50％，硅：0.8％～1.0％，锰：0.90～1.20％，铬：1.0％～1.20％，钒：0.07％～0.11％,铌：0.01％～0.03％，钼：0.05％～0.10％，硼：0.0008％～0.0025％，磷≤0.020％，硫≤0.015％，铜≤0.25％，镍≤0.35％，钛≤0.02％，其余为氧、氢、铁及不可避免的杂质元素，共计100％。2.根据权利要求1所述一种弹簧钢，其特征在于，所述弹簧钢由包括以下质量百分比元素的钢材加工而成：碳：0.48％，硅：0.87％，锰：1.12％，铬：1.14％，钒：0.08％，铌：0.026％，钼：0.07％，硼：0.0017％，磷：0.012％，硫：0.002％，铜：0.04％，镍：0.1％，钛：0.0159％，氧：4.8ppm，氢：0.2ppm，其余为Fe及不可避免的杂质元素，共计100％。3.权利要求1～2所述一种弹簧钢的加工方法，其特征在于，所述弹簧钢的加工方法包括：步骤S1:钢材下料；步骤S2:孔加工；步骤S3:轧制；步骤S4:卷耳；步骤S5：包耳；步骤S6：铣耳侧；步骤S7：热处理；步骤S8：喷丸；步骤S9：单片油漆；步骤S10：装配；步骤S11：总成装配。4.根据权利要求3所述一种弹簧钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥军，石朝阳，王海庆，江文进，朱云龙，
申请(专利权)人：东风汽车底盘系统有限公司，
类型：发明
国别省市：