一种弹簧钢丝、拉伸弹簧和拉伸弹簧的加工方法技术

本申请涉及弹簧制备工艺领域，具体涉及一种弹簧钢丝、拉伸弹簧和拉伸弹簧的加工方法。一种弹簧钢丝，包括合金弹簧主钢丝和微量元素，所述微量元素选用Nb、Mo、Ru、Rh、Co、Ni中的两种或多种，微量元素的添加量为合金弹簧主钢丝质量的0.06‑0.2%。本申请采用向60Si

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧钢丝、拉伸弹簧和拉伸弹簧的加工方法
本申请涉及弹簧制备工艺领域，具体涉及一种弹簧钢丝、拉伸弹簧和拉伸弹簧的加工方法。
技术介绍
目前，在各种车辆、船舶、航空、机电、工业装备等行业，不可避免的要用到垂向减震组件来进行减震。减震组件内通常都能用到弹簧，弹簧的主要功能是控制机构的运动或零件的位置，缓冲减震。弹簧综合性能的好坏是由其内因和外因共同决定的，弹簧的材质决定其内因，载荷、尺寸精度决定其外因。弹簧是由弹簧钢丝按螺旋线原理制成的。弹簧钢丝是制备弹簧、板簧等弹性元件的原材料，因弹簧是在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢丝具有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。不仅在工艺上要求弹簧钢丝有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等特性，且弹簧钢丝的材质是限制垂向减震器组件性能的关键因素。而目前使用材质为60Si2CrVA或60Si2MnA的弹簧钢丝制成的垂向减震器组件，由于60Si2CrVA或60Si2MnA等弹簧钢丝的拉伸强度不高、弯曲疲劳循环次数较低，垂向减震器组件用弹簧存在较严重的磨损，使用寿命较短，易产生变形断裂，安全性能较低。
技术实现思路
为提高弹簧钢丝的拉伸强度和弯曲疲劳循环次数，本申请提供一种弹簧钢丝、拉伸弹簧和拉伸弹簧的加工方法。第一方面，本申请提供一种弹簧钢丝，采用如下技术方案实现：一种弹簧钢丝，包括合金弹簧主钢丝和微量元素，所述微量元素选用Nb、Mo、Ru、Rh、Co、Ni中的两种或多种，微量元素的添加量为合金弹簧主钢丝质量的0.06-0.2％。通过采取上述技术方案，本申请采用含有Nb、Mo、Ru、Rh、Co、Ni中的两种或多种的微量元素，可以同时提高弹簧钢丝的拉伸强度和弯曲疲劳循环次数，从而降低垂向减震器组件用弹簧的磨损，提高使用寿命，不易产生变形断裂，安全性能较高。优选的，所述合金弹簧主钢丝为60Si2MnA。通过采取上述技术方案，本申请采用60Si2MnA作为合金弹簧主钢丝，并加入Nb、Mo、Ru、Rh、Co、Ni中的两种或多种的微量元素，不仅显著提高了弹簧钢丝的拉伸强度，还能提高弹簧钢丝的弯曲疲劳循环次数。优选的，所述微量元素为Nb、Mo、Rh的混合物。通过采用上述技术方案，本申请采用Nb、Mo、Ru三种微量元素可以进一步提高弹簧钢丝的拉伸强度和弯曲疲劳循环次数。优选的，所述Nb、Mo、Rh的质量比为(0.01-0.04):(0.02-0.08):(0.03-0.12)；更优选的，所述Nb、Mo、Rh的质量比为0.025:(0.035-0.065):(0.05-0.1)；最优选的，所述Nb、Mo、Rh的质量比为0.025:0.05:0.075。通过采用上述技术方案，本申请调节Nb、Mo、Ru三种微量元素的含量，可以调节对弹簧钢丝的拉伸强度和弯曲疲劳循环次数的影响，其中，Nb、Mo、Rh的质量比为0.025:0.05:0.075时弹簧钢丝的拉伸强度和弯曲疲劳循环次数同时达到最优。优选的，所述弹簧钢丝的制备方法，包括如下步骤：(1)将合金弹簧主钢丝加入电炉，在1600-1650℃熔化，得钢水；(2)将微量元素在2250-2650℃下熔融，得熔融金属或融合后的中间合金；(3)将熔融金属或融合后的中间合金加入钢水中，混合均匀后加入连铸结晶器进行连铸操作，得连铸坯；(4)用棒线材轧钢机对连铸坯进行开坯，退火酸洗后得到坯料；(5)将坯料烘干后进行拉丝至直径为60-80mm，再用中性清洗液清洗并烘干，后进行淬火、回火操作，得粗钢丝；(6)将粗钢丝再次拉丝至直径为35-45mm，收线，得弹簧钢丝。通过采用上述技术方案，本申请制备的弹簧钢丝，不易导致弹簧钢丝变形断裂，有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等特性，成本低、危险系数小等优点。第二方面，本申请提供一种拉伸弹簧，采用如下的技术方案：一种拉伸弹簧，包括拉伸弹簧中部螺旋体和和设于所述拉伸弹簧中部螺旋体两端的钩环，所述拉伸弹簧中部螺旋体和钩环均采用上述弹簧钢丝作为弹簧材料。通过采用上述技术方案，本申请提供的拉伸弹簧，适合垂向减震器组件，使用寿命长，磨损小，安全性高。优选的，所述拉伸弹簧中部螺旋体的圈数为15-20；更优选的，所述拉伸弹簧中部螺旋体的圈数为17。其中，圈数既代表有效圈数，也代表总圈数，即，有效圈数和总圈数均为17。优选的，所述钩环的内直径为170-180mm；更优选的，所述钩环的内直径为175mm。优选的，所述钩环的外直径与拉伸弹簧中部螺旋体的线圈方向长度相同。第三方面，本申请提供一种拉伸弹簧的加工方法，采用如下的技术方案：一种拉伸弹簧的加工方法，包括如下步骤：S1、选料；S2、用达克罗对选好的弹簧钢丝进行表面缺陷处理；S3、探伤；S4、加热条件下绕制成拉伸弹簧中部螺旋体成型品和一体成型的钩环成型品，得拉伸弹簧成型品；S5、淬火处理；S6、回火处理；S7、磁粉探伤；S8、加荷试验；S9、检验；S10、喷丸处理；S11、表面进行一次铁红底漆处理和二次中灰面漆涂装处理，得拉伸弹簧。通过采用上述技术方案，本申请提供的拉伸弹簧的加工方法，工艺简单，容易操作，生产成本低，且制备的拉伸弹簧承载能力强，刚度高、力学性能好，几乎无裂纹，适合用于垂向减震器组件。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请采用向60Si2MnA中加入含有Nb、Mo、Ru、Rh、Co、Ni中的两种或多种的微量元素制备的弹簧钢丝，拉伸强度和弯曲疲劳循环次数可以同时提高，从而降低垂向减震器组件用弹簧的磨损，提高使用寿命，不易产生变形断裂，安全性能较高。2、本申请采用Nb、Mo、Ru三种微量元素，并控制三者的含量，可以进一步提高弹簧钢丝的拉伸强度和弯曲疲劳循环次数。3、本申请制备的弹簧钢丝，其制备工艺有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等特性，成本低、危险系数小等优点。4、本申请提供的拉伸弹簧的加工方法，工艺简单，容易操作，生产成本低，且制备的拉伸弹簧承载能力强，刚度高、力学性能好，几乎无裂纹，适合用于垂向减震器组件。附图说明图1为本申请所述拉伸弹簧的主视图；图2为本申请所述拉伸弹簧的侧视图；附图标记说明：1、拉伸弹簧中部螺旋体；2、钩环。具体实施方式以下结合制备例、实施例和附图对本申请作进一步详细说明。本申请的60Si2MnA、60Si2CrVA购买自上海哲蔚金属集团有限公司；本申请的EAF-炼钢电弧炉购买自西安秦东冶金设备制造有限责任公司；本申请的连铸结晶器购买自安阳市金龙冶金机械有限责任公司；本申请的用棒线材轧钢机购买自巩义市恒旭机械制造有限公司；本申请的中性清洗液的型号为JH-1292，购买自常州君合科技股份有限公司；本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹簧钢丝，其特征在于，包括合金弹簧主钢丝和微量元素，所述微量元素选用Nb、Mo、Ru、Rh、Co、Ni中的两种或多种，微量元素的添加量为合金弹簧主钢丝质量的0.06-0.2%。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹簧钢丝，其特征在于，包括合金弹簧主钢丝和微量元素，所述微量元素选用Nb、Mo、Ru、Rh、Co、Ni中的两种或多种，微量元素的添加量为合金弹簧主钢丝质量的0.06-0.2%。


2.根据权利要求1所述的一种弹簧钢丝，其特征在于，所述合金弹簧主钢丝为60Si2MnA。


3.根据权利要求1所述的一种弹簧钢丝，其特征在于，所述微量元素为Nb、Mo、Rh的混合物。


4.根据权利要求3所述的一种弹簧钢丝，其特征在于，所述Nb、Mo、Rh的质量比为（0.01-0.04）:（0.02-0.08）:（0.03-0.12）。


5.根据权利要求1所述的一种弹簧钢丝，其特征在于，所述弹簧钢丝的制备方法，包括如下步骤：
（1）将合金弹簧主钢丝加入电炉，在1600-1650℃熔化，得钢水；
（2）将微量元素在2250-2650℃下熔融，得熔融金属或融合后的中间合金；
（3）将熔融金属或融合后的中间合金加入钢水中，混合均匀后加入连铸结晶器进行连铸操作，得连铸坯；
（4）用棒线材轧钢机对连铸坯进行开坯，退火酸洗后得到坯料；
（5）将坯料烘干后进行拉丝至直径为60-80mm，再用中性清洗液清洗并烘干，后进行淬火、回火操作，得粗钢丝；
（6）将粗钢丝再次拉丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宏强，
申请(专利权)人：无锡市东亭新强弹簧厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32