2000MPa级弹簧用盘条及其生产方法技术

本发明专利技术揭示了一种2000MPa级弹簧用盘条及其生产方法。盘条的化学成分：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，余量Fe及杂质。其生产方法中，连铸压下率为6.6～8.7％；高线轧制的开轧温度910～950℃、精轧出口温度≤1020℃、吐丝温度820～880℃；斯太尔摩风冷的冷速1.2～2.0℃11。盘条为贝氏体和珠光体组织，抗拉强度为950～1150MPa，断面收缩率≥50％，能够用于制备2000MPa级强度的弹簧。

【技术实现步骤摘要】
2000MPa级弹簧用盘条及其生产方法
本专利技术属于钢材生产
，涉及一种弹簧用盘条及其生产方法，尤其是一种用于2000MPa级弹簧的盘条。
技术介绍
弹簧是重要的基础件，广泛应用于汽车、机械、铁路等领域。例如在汽车领域中，弹簧作为安全性承载部件，在节能减排、绿色发展的大背景下，汽车行业正致力于设计使用更高强度的弹簧，以提升安全性以及减轻自重。相对应的，为了满足汽车行业对于高强度弹簧的需要，开发适用于高强度弹簧生产制造的盘条，成为钢材生产
中的重要课题。而针对高强度弹簧的制造需要，要求盘条自身具有优异的力学性能，包括强度和拉拔性能；除此之外，还对盘条的纯净度和均匀性的要求及其严格，由于弹簧在服役过程中要承担高周交变载荷，服役条件苛刻，纯净度差、不均匀等缺陷都往往会成为弹簧的裂纹源，在交变载荷的作用下，裂纹逐渐扩展、被“放大”，并最终导致弹簧断裂；而且，纯净度和均匀性也是影响盘条的拉拔性能的关键因素。因此，全面提升盘条在力学性能、纯净度、均匀性等方面的综合性能，是高强度弹簧用的盘条在开发中的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种弹簧用盘条及其生产方法，尤其是一种2000MPa级弹簧用盘条及其生产方法。为实现上述专利技术目的，一实施方式提供了一种弹簧用盘条的生产方法，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，S≤0.005％，O≤0.002％，Ti≤0.001％，N≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；所述生产方法包括依次进行的转炉冶炼工序、LF炉精炼工序、真空精炼工序、大方坯连铸工序、开坯工序、修磨工序、高线轧制工序和斯太尔摩风冷工序；其中：所述大方坯连铸工序中，压下率为6.6～8.7％；所述高线轧制工序中，开轧温度为910～950℃，精轧出口温度≤1020℃，吐丝温度为820～880℃；所述斯太尔摩风冷工序中，辊道速度为0.3～0.7m11，冷速为1.2～2.0℃11。优选地，所述生产方法还包括在转炉冶炼工序之前的铁水脱硫工序，以制得硫含量≤0.002％的脱硫后铁水；所述转炉冶炼工序中，将由废钢和脱硫后铁水组成的冶炼原料在转炉中进行冶炼，铁水占所述冶炼原料的重量百分比＞80％；所述LF炉精炼工序中，采用低铝低钛合金对钢液进行合金化处理；所述真空精炼工序中，精炼炉进行真空处理后，对钢液进行软搅拌，软搅拌的时间≥25min。优选地，所述开坯工序中，将连铸坯在加热炉中加热后进行开坯，加热炉温度≥1250℃，在炉时间≥200min。优选地，所述高线连轧工序中，将中间坯轧制成直径为5.5～17mm的盘条。为实现上述专利技术目的，一实施方式提供了一种弹簧用盘条，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，S≤0.005％，O≤0.002％，Ti≤0.001％，N≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；所述盘条的生产方法包括依次进行的转炉冶炼工序、LF炉精炼工序、真空精炼工序、大方坯连铸工序、开坯工序、修磨工序、高线轧制工序和斯太尔摩风冷工序；其中：所述大方坯连铸工序中，压下率为6.6～8.7％；所述高线轧制工序中，开轧温度为910～950℃，精轧出口温度≤1020℃，吐丝温度为820～880℃；所述斯太尔摩风冷工序中，辊道速度为0.3～0.7m11，冷速为1.2～2.0℃11。优选地，所述生产方法还包括在转炉冶炼工序之前的铁水脱硫工序，以制得硫含量≤0.002％的脱硫后铁水；所述转炉工序中，将由废钢和脱硫后铁水组成的冶炼原料在转炉中进行冶炼，铁水占所述冶炼原料的重量百分比＞80％；所述LF炉精炼工序中，采用低铝低钛合金对钢液进行合金化处理；所述真空精炼工序中，精炼炉进行真空处理后，对钢液进行软搅拌，软搅拌的时间≥25min。优选地，所述开坯工序中，将连铸坯在加热炉中加热后进行开坯，加热炉温度≥1250℃，在炉时间≥200min。优选地，所述盘条的直径为5.5～17mm。进一步地，所述盘条的抗拉强度为950～1150MPa，断面收缩率≥50％。进一步地，所述盘条在GB1T10561标准下的A类、B类、C类、D类夹杂物均≤1.0级。进一步地，所述盘条的金相组织为：95～100％的贝氏体和珠光体；以及0～5％的铁素体。进一步地，所述盘条的表面裂纹最大深度≤30μm，所述盘条的脱碳层的最大深度≤30μm。为实现上述专利技术目的，一实施方式提供了一种2000MPa级弹簧用盘条，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，S≤0.005％，O≤0.002％，Ti≤0.001％，N≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；所述盘条的直径为5.5～17mm，抗拉强度为950～1150MPa，断面收缩率≥50％，表面裂纹最大深度≤30μm，脱碳层的最大深度≤30μm，在GB1T10561标准下的A类、B类、C类、D类夹杂物均≤1.0级，且金相组织为95～100％的贝氏体和珠光体+0～5％的铁素体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：在不添加或少添加贵重金属1稀土元素的情况下，合理设计Nb、Ni、Mo元素含量，以及结合C、Si、Mn、Cr和Cu元素的含量，各个元素相互关联共同作用，实现在低合金成本的情况下，采用低制造成本的工艺流程来制备得到综合性能优异的盘条，盘条在力学性能、均匀性、纯净度和金相组织方面均得到优化，盘条的综合性能优异，能够用于制备2000MPa级强度的弹簧；尤其是，在化学成分设计方案基础上，结合连铸大压下、低温轧制、低温吐丝以及风冷辊速、冷速的控制，实现对力学性能、均匀性、纯净度和微观组织的精细控制，并进一步可以控制盘条的表面裂纹、表面脱碳等表面质量缺陷。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的介绍，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。本实施方式提供了一种高强度弹簧用盘条，尤其是一种用于2000MPa级弹簧制造的盘条，也即该盘条可以通过已知的现有弹簧制备工艺而制备成2000MPa级弹簧。具体地，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹簧用盘条的生产方法，其特征在于，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，S≤0.005％，O≤0.002％，Ti≤0.001％，N≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；所述生产方法包括依次进行的转炉冶炼工序、LF炉精炼工序、真空精炼工序、大方坯连铸工序、开坯工序、修磨工序、高线轧制工序和斯太尔摩风冷工序；其中：/n所述大方坯连铸工序中，压下率为6.6～8.7％；/n所述高线轧制工序中，开轧温度为910～950℃，精轧出口温度≤1020℃，吐丝温度为820～880℃；/n所述斯太尔摩风冷工序中，辊道速度为0.3～0.7m11，冷速为1.2～2.0℃11。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹簧用盘条的生产方法，其特征在于，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，S≤0.005％，O≤0.002％，Ti≤0.001％，N≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；所述生产方法包括依次进行的转炉冶炼工序、LF炉精炼工序、真空精炼工序、大方坯连铸工序、开坯工序、修磨工序、高线轧制工序和斯太尔摩风冷工序；其中：
所述大方坯连铸工序中，压下率为6.6～8.7％；
所述高线轧制工序中，开轧温度为910～950℃，精轧出口温度≤1020℃，吐丝温度为820～880℃；
所述斯太尔摩风冷工序中，辊道速度为0.3～0.7m11，冷速为1.2～2.0℃11。


2.根据权利要求1所述的弹簧用盘条的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括在转炉冶炼工序之前的铁水脱硫工序，以制得硫含量≤0.002％的脱硫后铁水；
所述转炉冶炼工序中，将由废钢和脱硫后铁水组成的冶炼原料在转炉中进行冶炼，铁水占所述冶炼原料的重量百分比＞80％；
所述LF炉精炼工序中，采用低铝低钛合金对钢液进行合金化处理；
所述真空精炼工序中，精炼炉进行真空处理后，对钢液进行软搅拌，软搅拌的时间≥25min。


3.根据权利要求1所述的弹簧用盘条的生产方法，其特征在于，所述开坯工序中，将连铸坯在加热炉中加热后进行开坯，加热炉温度≥1250℃，在炉时间≥200min。


4.根据权利要求1所述的弹簧用...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻晗，陈焕德，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32