本发明专利技术涉及汽车悬架弹簧钢技术领域，尤其涉及一种高强韧性汽车悬架弹簧钢及其生产方法。其化学成分按重量百分比为：C：0.5％～0.6％，Si：1.2％～1.6％，Mn：0.60％～0.9％，Cr：0.6％～0.9％，V：0.01％～0.3％，P≤0.015％，S≤0.015％，Ti≤0.0015％，全铝：0.0005％～0.0050％，全氧：≤0.0025％，N≤0.0050％，不可避免的杂质小于0.1％，其余为铁。本发明专利技术通过全新的低合金含量、低成本的化学成分设计，同时配合适当的转炉冶炼、精炼、连铸、连轧、盘条轧制、拉拔和热处理等工艺，解决了2000MPa级汽车悬架弹簧钢丝强度有余，塑韧性不足的技术难题。本发明专利技术抗拉强度分别可以达到2000MPa级和2100MPa级，面缩率均≥45％。弹簧钢除具备上述优异的高强韧力学性能外，还具有低成本和低脱碳、高表面质量、高纯净度以及优异的疲劳性能。优异的疲劳性能。
【技术实现步骤摘要】
一种高强韧性汽车悬架弹簧钢及其生产方法
[0001]本专利技术涉及汽车悬架弹簧钢
，尤其涉及一种高强韧性汽车悬架弹簧钢及其生产方法。
技术介绍
[0002]55SiCr弹簧钢为Si～Cr系弹簧钢，主要用于制作汽车悬架簧，是目前用于制作汽车悬架簧用途所使用的最广泛钢种，该钢具有优良的疲劳性能和抗弹性减退性能。
[0003]目前在工业生产过程中，该钢盘条经拉拔、热处理后制成的油淬火回火钢丝的抗拉强度根据生产工艺不同，强度分别可以达到1800MPa级(1750MPa～1850MPa)、1900MPa级(1850MPa～1950MPa)和2000MPa级(1950MPa～2050MPa)。
[0004]然而，在2000MPa油淬火回火悬架弹簧钢丝的实际生产过程中，如果用于制作钢丝的盘条原料心部存在一定程度的中心偏析，钢丝经拉拔、热处理后钢丝心部会存在回火不充分组织，最终导致钢丝的强度能够达到要求，但是面缩率达不到技术要求(≥40％)，即强度有余韧性不足的质量问题。
[0005]为了解决该质量问题，从事本行业内的技术人员通常采用降低钢丝的走线速度和/或提高回火温度的办法来消除中心回火不充分组织，进而提高面缩率。但是上述办法会牺牲强度，最终导致钢丝强度降低，从而达不到2000MPa级钢丝的技术标准要求。
技术实现思路
[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种高强韧性汽车悬架弹簧钢及其生产方法，不但具有优异的高强韧力学性能，还具有低成本和低脱碳、高表面质量、高纯净度以及优异的疲劳性能。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0008]一种高强韧性汽车悬架弹簧钢，其化学成分按重量百分比为：
[0009]C：0.5％～0.6％，Si：1.2％～1.6％，Mn：0.60％～0.9％，Cr：0.6％～0.9％，V：0.01％～0.3％，P≤0.015％，S≤0.015％，Ti≤0.0015％，全铝：0.0005％～0.0050％，全氧：≤0.0025％，N≤0.0050％，不可避免的杂质小于0.1％，其余为铁。
[0010]一种高强韧性汽车悬架弹簧钢的生产方法，具体包括如下步骤：
[0011]1)高炉铁水预处理脱硫，脱硫后钢水中S含量≤0.002％，Ti含量≤0.030％，铁水温度≥1320℃；
[0012]2)转炉采用高碳出钢，转炉冶炼终点碳含量大于0.3％，转炉终点温度控制在1600℃以上；
[0013]3)转炉采用双渣法冶炼，转炉终点P含量≤0.007％；
[0014]4)转炉出钢后采用无铝脱氧的钢种涮罐或使用帘线钢专用罐，防止钢水增Al；
[0015]5)转炉出钢后进行扒渣，扒渣后渣层厚度小于80mm，扒渣后加入200～400kg/罐(或2～4kg/t)预熔硅灰石；
[0016]6)转炉出钢时采用专用硅铁L、中碳锰铁和低碳铬铁进行脱氧合金化；
[0017]7)LF精炼过程中只加预熔硅灰石造渣，加入量不小于800kg/罐(或8kg/t)；炉渣造好后精炼时间30～70分钟，精炼过程温度控制在1520～1620℃；精炼终点钢液氧含量控制在0.0010％～0.0040％，钢液酸溶Al含量控制在0.0005～0.0020％；
[0018]8)VD真空脱气保压时间大于15min，破空后弱吹氩搅拌20分钟以上；
[0019]9)采用大方坯连铸，全程保护浇注，钢水过热度小于25℃，拉速0.5～0.7m/min；
[0020]10)280mm
×
380mm连铸大方坯连轧开坯成160mm
×
160mm连轧坯前连铸坯在加热炉内的加热温度控制在1200℃以上；连轧坯表面进行二次全修磨和表面缺陷探伤和内部超声波探伤；
[0021]11)连轧坯在加热炉均热段温度1030～1120℃，加热保温时间90min～120min；连轧坯出炉后进行高压水除磷，除磷压力＞22MPa，去除表面氧化铁皮；
[0022]12)盘条直径为12～18mm，入双模块温度900～910℃，吐丝温度890～900℃，吐丝后相变前冷却速度3～7℃/s，珠光体相变温度650～710℃，初始辊道速度0.4～0.6m/s；
[0023]13)拉拔工艺：钢丝直径为11mm～16mm，拉拔速度为30～50min/s，拉拔道次为1～2道次，每道次减面率15％～30％；钢丝拉拔前进行灵敏度50微米以下的表面缺陷在线涡流探伤和在线修磨；
[0024]14)热处理工艺：采用电磁感应加热，钢丝走速10～25min/s，淬火温度为880～1000℃，淬火介质为水，回火温度为350～500℃，水冷却；
[0025]15)成品钢丝进行在线表面缺陷探伤和喷漆标记。
[0026]与现有方法相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术通过全新的低合金含量、低成本的化学成分设计，同时配合适当的转炉冶炼、精炼、连铸、连轧、盘条轧制、拉拔和热处理等工艺，解决了2000MPa级汽车悬架弹簧钢丝因盘条原料心部存在中心偏析(回火不充分)而导致的强度有余，塑韧性不足的技术难题。
[0028]本专利技术抗拉强度分别可以达到2000MPa级(1950MPa～2050MPa)和2100MPa级(2050MPa～2150MPa)，面缩率均≥45％。弹簧钢除具备上述优异的高强韧力学性能外，还具有低成本和低脱碳、高表面质量、高纯净度以及优异的疲劳性能。
具体实施方式
[0029]本专利技术公开了一种高强韧性汽车悬架弹簧钢及其生产方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。
[0030]一种高强韧性汽车悬架弹簧钢的生产方法，具体包括如下步骤：
[0031]1)铁水生产工艺：高炉炼铁，铁水预处理脱硫，脱硫后钢水中S含量≤0.002％，Ti含量≤0.030％，铁水温度≥1320℃。
[0032]2)转炉冶炼：转炉采用高碳出钢，转炉冶炼终点碳含量大于0.3％，转炉终点温度在1600℃～1650℃；转炉采用双渣法冶炼，转炉终点P含量≤0.007％；转炉出钢后采用无铝脱氧的钢种涮罐或使用帘线钢专用罐，防止钢水增Al；转炉出钢后进行扒渣，扒渣后渣层厚
度小于80mm，扒渣后加入200～400kg/罐预熔硅灰石；转炉出钢时采用专用硅铁L、中碳锰铁和低碳铬铁进行脱氧合金化。
[0033]3)LF精炼：LF精炼过程中只加预熔硅灰石造渣，加入量不小于800kg/罐。炉渣造好后精炼时间30～70分钟，精炼过程温度控制在1520～1620℃；精炼终点钢液氧含量在0.0010％～0.0040％，钢液本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高强韧性汽车悬架弹簧钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为：C：0.5％～0.6％，Si：1.2％～1.6％，Mn：0.60％～0.9％，Cr：0.6％～0.9％，V：0.01％～0.3％，P≤0.015％，S≤0.015％，Ti≤0.0015％，全铝：0.0005％～0.0050％，全氧：≤0.0025％，N≤0.0050％，不可避免的杂质小于0.1％，其余为铁。2.一种权利要求1所述高强韧性汽车悬架弹簧钢的生产方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)高炉铁水预处理脱硫，脱硫后钢水中S含量≤0.002％，Ti含量≤0.030％；2)转炉采用高碳出钢，转炉冶炼终点碳含量大于0.3％，转炉终点温度控制在1600℃以上；3)转炉采用双渣法冶炼，转炉终点P含量≤0.007％；4)转炉出钢后采用无铝脱氧的钢种涮罐或使用帘线钢专用罐；5)转炉出钢后进行扒渣；6)转炉出钢时采用专用硅铁L、中碳锰铁和低碳铬铁进行脱氧合金化；7)LF精炼过程中只加预熔硅灰石造渣，加入量不小于800kg/罐；炉渣造好后精炼，精炼过程控制温度；精炼终点控制钢液氧含量，控制钢液酸溶Al含量；8)VD真空脱气保压时间大于15min，破空后弱吹氩搅拌20分钟以上；9)采用大方坯连铸，全程保护浇注，钢水过热度小于25℃，拉速0.5～0.7m/min；10)280mm
×
380mm连铸大方坯连轧开坯成160mm
×
160mm连轧坯前，连铸坯在加热炉内的加热温度控制在1200℃以上；连轧坯表面进行二次全修磨和表面缺陷探伤和内部超声波探伤；11)连轧坯在加热炉均热段温度1030～1120℃，连轧坯出炉后进行高压水除磷，去除表面氧化铁皮；12)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张博，安绘竹，郭大勇，高航，王秉喜，马立国，潘阳，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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