改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法技术

本发明专利技术涉及弹簧钢生产方法技术领域，具体公开了一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，包括步骤：坯料准备，装炉控步，加热控制，炉内残氧量波动范围2～5％；总加热时间150～200分钟；温度要求：加热一段1000～1050℃，加热二段1230～1250℃，均热段1220～1240℃；控轧控冷，温度要求：开轧温度1100～1180℃；终轧温度900～1000℃；上冷床温度800～900℃；下冷床温度240～320℃，后入坑保温。采用控制炉内残氧含量、控制加热时间和加热温度，实现高温短时强氧化加热技术，能够显著降低60Si2Mn钢脱碳速率及总脱碳深度，避免钢材轧后剥皮，提高了生产效率。提高了生产效率。提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法


[0001]本专利技术属于弹簧钢生产
，具体涉及一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法。

技术介绍

[0002]弹簧零件由于进行长期的往复运动，需要非常高的疲劳寿命，对材料要求高屈强比、高洁净度、表面质量良好、较低的塑性。在弹簧的服役期间经常出现疲劳断裂的现象，多数是由于表面脱碳层严重，导致发生塑性变形，成为疲劳裂纹源，所以弹簧钢对钢材脱碳层深度要求严格。目前常用的60Si2Mn弹簧圆钢，由于碳、硅含量较高，脱碳敏感性高，脱碳层深度是制约其产品质量的关键因素。
[0003]现有技术，在多数生产弹簧钢厂家，60Si2Mn钢脱碳层控制水平较差且不稳定，一般采用矩形连铸坯生产，导致轧后钢材圆周脱碳层不均匀，对应矩形连铸坯角部位置脱碳层更加严重，为了保证脱碳层深度合格，采用钢材表面剥皮的方式，造成了成材率损失，生产成本的增加。
[0004]为了解决60Si2Mn圆钢脱碳层严重，生产效率低的问题，需要研究开发一种有效降低60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，以解决现有60Si2Mn弹簧圆钢生产过程脱碳层严重，生产效率低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，所述方法依次包括如下步骤：
[0007]1)坯料准备；r/>[0008]2)装炉控步，采用梁式步进加热炉加热，装炉进行控步；
[0009]3)加热控制，炉内残氧量波动范围2～5％；总加热时间150～200分钟；加热温度要求：加热一段1000～1050℃，加热二段1230～1250℃，均热段1220～1240℃；
[0010]4)控轧控冷，温度要求：开轧温度1100～1180℃；终轧温度900～1000℃；上冷床温度800～900℃；下冷床温度240～320℃，后入坑保温。
[0011]优选的，所述坯料准备要求为：坯料为直径φ250mm
‑
φ310mm圆形连铸坯，长度11000mm，长度偏差
±
100mm；坯料表面质量良好，无裂纹、结疤、凹陷缺陷。
[0012]优选的，所述装炉控步要求装1支钢坯空2步的方式装炉。
[0013]优选的，轧制比≥20。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015](1)本专利技术所涉及的一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，通过采用圆形连铸坯料代替矩形坯料，使得加热过程坯料周向受热均匀，完全避免了矩形坯角部脱碳严重的问题，使得轧后钢材脱碳更加均匀，加工成弹簧后组织均匀，性能更加稳定；
[0016](2)本专利技术所涉及的一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，采用大轧制比生产，要求轧制比≥20，轧制过程钢材充分延伸，使得铸坯原始脱碳层拉长变薄，能够有效降低轧后钢材脱碳层深度，同时提高钢材内部质量。
[0017](3)本专利技术所涉及的一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，通过采用装炉控步的方法，在实际生产过程能够实现缩短加热时间，而不影响其他钢种生产，为弹簧钢生产提供了有利条件。
[0018](4)本专利技术所涉及的一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，采用控制炉内残氧含量、控制加热时间和加热温度，实现高温短时强氧化加热技术，能够显著降低60Si2Mn钢脱碳速率及总脱碳深度，避免钢材轧后剥皮，提高了生产效率。
附图说明
[0019]图1为60Si2Mn钢实验室试验得出的脱碳敏感性曲线图；
[0020]图2为本专利技术方法制备得到的60Si2Mn热轧弹簧圆钢的脱碳层检验金相照片；
[0021]图3为本专利技术方法制备得到的60Si2Mn热轧弹簧圆钢的脱碳层检验金相照片。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]如附图1所示，本实施例提供如下技术方案：
[0025]一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，包括坯料准备、装炉控步、加热控制、控轧控冷四个步骤，具体为：
[0026](1)坯料准备
[0027]坯料采用直径φ250mm圆形连铸坯，长度11000mm，坯料表面质量良好，无裂纹、结疤、凹陷等缺陷。
[0028](2)装炉控步
[0029]采用梁式步进加热炉加热，装炉进行控步，要求装1支钢坯空2步的方式装炉，具体的就是装入1支坯料，间隔2步后再装下一支坯料，以此规律装入。
[0030](3)加热控制
[0031]本实施例生产过程中加热参数如下：炉内残氧波动范围2.2～3.5％；总加热时间172分钟；加热温度实际：加热一段986～1047℃，加热二段1232～1245℃，均热段1226～1238℃。
[0032](4)控轧空冷
[0033]本实施例生产过程中加热参数如下：开轧实际温度1125～1186℃；终轧实际温度928～982℃；上冷床实际温度886～889℃；下冷床实际温度265～283℃，后进行入坑保温。
[0034]本实施例轧制坯型的设计原理：
[0035]矩形坯在加热炉中角部位置与平面位置横截面尺寸不一致，因此导致角部位置透
烧速率快，脱碳深，轧后遗传至钢材，导致钢材脱碳层深度不均，加工弹簧后对应铸坯角部位置组织不均匀，是弹簧疲劳失效的主要疲劳源，而采用圆形铸坯，在加热炉中周身透烧及脱碳均匀，轧后钢材脱碳层深度均匀一致。另外，钢材轧制比越大，钢材在轧制过程延伸越大，则铸坯原始脱碳层延伸越大，钢材的脱碳层深度越小。
[0036]本专利技术所涉及的生产方法的原理为：
[0037]通过60Si2Mn钢脱碳敏感性试验得出，该钢种脱碳敏感温度为1100℃，脱碳敏感曲线见图1；另外钢坯加热过程脱碳和氧化是同时进行，当氧化速率＞脱碳速率时，有利于降低钢材脱碳层深度；另外，加热时间与脱碳层深度是正比关系；为此本专利技术的原理是尽可能避开60Si2Mn钢脱碳敏感温度加热，减少加热时间，通过控制炉内残氧量，采用强氧高温快速加热方法生产，以此降低钢材脱碳层深度。
[0038]实施例2
[0039]采用实施例1的一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，制备了2组60Si2Mn热轧圆钢，规格φ27mm，获得试片，试片号分别为：W1、W2，两试片脱碳层检验金相照片如图2、3所示。
[0040]对上述2组试片W1、W2进行特性检测，具体检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善热轧60Si2Mn弹簧圆钢脱碳层深度的生产方法，其特征在于：所述方法依次包括如下步骤：1)坯料准备；2)装炉控步，采用梁式步进加热炉加热，装炉进行控步；3)加热控制，炉内残氧量波动范围2～5％；总加热时间150～200分钟；加热温度要求：加热一段1000～1050℃，加热二段1230～1250℃，均热段1220～1240℃；4)控轧控冷，温度要求：开轧温度1100～1180℃；终轧温度900～1000℃；上冷床温度800～900℃；下冷床温度240～320℃，后入坑保温。2.根据权利要求1所述的改善...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国，孙远伟，常志刚，王玉峰，黄旭光，张智涛，李崇建，朱雷，姜超，
申请(专利权)人：青岛特殊钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：