System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种无全脱碳层的SiMn弹簧钢及其制造方法技术_技高网
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一种无全脱碳层的SiMn弹簧钢及其制造方法技术

技术编号：40378469 阅读：19 留言：0更新日期：2024-02-20 22:17
本发明专利技术提供了一种无全脱碳层的SiMn弹簧钢及其制造方法，该制造方法包括坯料装炉、加热处理、除磷处理和轧制处理；所述加热处理包括预热段、加热一段、加热二段和均热段；所述预热段温度为600～800℃；所述加热一段温度为1000～1100℃；所述加热二段温度为1050～1200℃；所述均热段温度为1150～1250℃。通过本发明专利技术的制造方法制得的SiMn弹簧钢全脱碳层厚度为0，总脱碳层厚度满足GB标准要求，成材率≥95％。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶炼，特别涉及一种无全脱碳层的simn弹簧钢及其制造方法。


技术介绍

1、弹簧钢已广泛应用于汽车、铁路、工程机械，军工等领域。近年来，由于汽车轻量化发展的需求，弹簧钢也朝着高强度、轻量化、长寿命方向发展。表面脱碳是影响弹簧钢疲劳寿命的一个重要指标，而全脱碳对弹簧钢的疲劳寿命有着致命的影响。由于全脱碳层和半脱碳层热膨胀系数不同，淬火时易在全脱碳层和半脱碳层交界处因残余应力而产生微裂纹，这些微裂纹会在弹簧使用过程中的交变应力作用下快速扩展而导致弹簧失效断裂。有文献报道全脱碳层的产生会导致弹簧的疲劳极限降低50％。

2、simn系列弹簧钢如60si2mn、60si2mna由于c和si含量较高，此类弹簧钢在轧钢生产过程中极易产生脱碳，特别是产生对疲劳寿命影响较大的全脱碳。

3、针对降低simn弹簧钢脱碳层厚度的研究有很多，但大多数文献都是试验研究，且有很多只是降低总脱碳层，不能完全无simn弹簧钢的全脱碳层。

4、专利cn102560046a公布了一种弹簧钢线材表面脱碳的控制方法，通过控制加热温度，加热时间，炉内气氛，吐司温度，冷却速度达到控制无全脱碳层的目的，但是此方法适用于55sicr线材的生产，不适用于60si2mn弹簧钢扁钢和棒材的生产。专利cn113699335a公布了一种高品质60si2mn低脱碳层的制造方法，该方法虽然降低了总脱碳层，但并未提及此方法对全脱碳层的影响。也有通过使用防脱碳涂层降低simn弹簧钢脱碳层的报道，但是此方法成本高，工序复杂，不适合大规模生产。

5、有鉴于此，特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种无全脱碳层的simn弹簧钢及其制造方法，该制造方法操作简单易控，适用于大规模生产，成本低；得到的simn弹簧钢全脱碳层厚度为0，总脱碳层厚度满足gb标准要求。

2、为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：

3、本专利技术提供了一种无全脱碳层的simn弹簧钢的制造方法，包括坯料装炉、加热处理、除磷处理和轧制处理；

4、所述加热处理包括预热段、加热一段、加热二段和均热段；所述预热段温度为600～800℃；所述加热一段温度为1000～1100℃；所述加热二段温度为1050～1200℃；所述均热段温度为1150～1250℃。

5、进一步地，在坯料装炉时采用相邻坯料间间隔1-3个坯料宽度的方式来缩短每个坯料的总加热时间；优选地，所述加热处理的总加热时间为120～200min。

6、进一步地，所述加热处理的均热段时间为30-90min。

7、进一步地，所述加热一段的空煤比为0.5～1.5；所述加热二段的空煤比为1.0～2.0；所述均热段的空煤比为2.0～3.0；

8、和/或，加热炉内的总残氧浓度＜3％。

9、进一步地，所述坯料装炉方式为冷坯装炉；优选地，所述冷坯为常温堆冷冷却后获得的；

10、和/或，所述加热处理中采用步进式加热炉。

11、进一步地，所述除磷处理中，除磷压力≥18mpa。

12、进一步地，所述轧制处理中，开轧温度为1080-1180℃，终轧温度为850-950℃。

13、进一步地，所述轧制处理中，坯料被轧制成扁钢或圆钢；

14、优选地，扁钢的规格为(6～40)mm×(60～150)mm；圆钢的规格为φ16mm～φ90mm；

15、优选地，扁钢的全脱碳层厚度为0，总脱碳层厚度小于等于其厚度的1.5％；圆钢的全脱碳层厚度为0，总脱碳层厚度小于等于其直径的0.8％。

16、进一步地，所述坯料为60si2mn坯料；

17、优选地，所述60si2mn坯料的成分按重量百分比为：c：0.56～0.64％，si：1.5～2.0％，mn：0.7～1.0％，cr：≤0.35％，ni：≤0.35％，cu：≤0.25％，p：≤0.025％，s：≤0.020％，余量为fe及其他不可无元素；

18、优选地，所述坯料为60si2mn连铸坯；

19、更优选地，所述连铸坯规格是240mm×240mm。

20、除此之外，本专利技术还提供了一种无全脱碳层的simn弹簧钢，由上述制造方法制得。

21、与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有以下技术效果：

22、本专利技术提供的无全脱碳层的simn弹簧钢的制造方法操作简单易控，适用于大规模生产，成本低；通过该制造方法得到的simn弹簧钢全脱碳层厚度为0，总脱碳层厚度满足gb标准要求，成材率≥95％。

23、具体地，扁钢全脱碳层厚度为0，总脱碳层厚度不超过成材厚度的1.5％，满足gb/33164.1标准不超过扁钢厚度2.0％的要求；所得到的simn弹簧钢圆钢全脱碳层厚度为0，总脱碳层厚度不超过其直径的0.8％，满足gb/33164.2标准不超过圆钢直径1.5％的要求。

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【技术保护点】

1.一种无全脱碳层的SiMn弹簧钢的制造方法，其特征在于，包括坯料装炉、加热处理、除磷处理和轧制处理；

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在坯料装炉时采用相邻坯料间间隔1-3个坯料宽度的方式来缩短每个坯料的总加热时间；优选地，所述加热处理的总加热时间为120～200min。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述加热处理的均热段时间为30-90min。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述加热一段的空煤比为0.5～1.5；所述加热二段的空煤比为1.0～2.0；所述均热段的空煤比为2.0～3.0；

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述坯料装炉方式为冷坯装炉；优选地，所述冷坯为常温堆冷冷却后获得的；

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述除磷处理中，除磷压力≥18MPa。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述轧制处理中，开轧温度为1080-1180℃，终轧温度为850-950℃。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述轧制处理中，坯料被轧制成扁钢或圆钢；

9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述坯料为60Si2Mn坯料；

10.一种无全脱碳层的SiMn弹簧钢，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制造方法所制得。

...

【技术特征摘要】

1.一种无全脱碳层的simn弹簧钢的制造方法，其特征在于，包括坯料装炉、加热处理、除磷处理和轧制处理；

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在坯料装炉时采用相邻坯料间间隔1-3个坯料宽度的方式来缩短每个坯料的总加热时间；优选地，所述加热处理的总加热时间为120～200min。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述加热处理的均热段时间为30-90min。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述加热一段的空煤比为0.5～1.5；所述加热二段的空煤比为1.0～2.0；所述均热段的空煤比为2.0～3.0；

5.根据权利要求1所述的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴争，史啸峰，郑文超，李博鹏，吕嘉辉，汪洋，钟文强，欧荣，
申请(专利权)人：大冶特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：

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