【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金材料，具体涉及一种2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条及其生产工艺。
技术介绍
1、随着国家工业化进程的发展，弹簧钢产业结构也在不断提档升级，高质量弹簧钢供不应求，但由于技术装备原因，国内高质量弹簧钢产品较少，同时生产的弹簧钢市场竞争力不足，55sicr弹簧钢钢种往往应用于高应力、高强度、抗弹减性、高疲劳强度等应用环境复杂的汽车、铁路等制造领域，因此备受重视，而高强塑性能的弹簧钢热轧盘条对提升弹簧成品性能以及节省工序能耗具有重要意义。
2、国内55sicr弹簧钢盘条主要以钢坯经热轧后以斯太尔摩风冷线控冷的风冷产品为主，由于热轧吐丝后的盘条进入风冷线后，风冷线的辊道长度和风机风量有限，其冷却能力一般为盘条冷速5~12℃/s，盘条在吐丝后会以较长时间依次进入铁素体、珠光体相区实现热轧盘条的组织与性能调控，因此只能生产以显微组织为铁素体与珠光体软相组成的1000mpa级弹簧钢盘条（抗拉强度950~1150mpa、断面收缩率30%以上），不允许存在影响使用的马氏体或贝氏体等有害组织，例如专利cn117488044 a公开的一种应用于1960mpa级弹簧钢55sicr的控轧控冷工艺，控轧控冷后仅能获得抗拉强度为1050-1100mpa的珠光体组织弹簧钢热轧盘条；其次，由于盘条经过风冷线时受风面（阳面）与背风面（阴面）的冷速存在差异，还容易引起热轧盘条性能波动，增加拉拔断丝风险。
3、在随后下游制丝加工过程中，由于低强度级别的热轧盘条限制弹簧成品强度级别的提升往往需要通过油淬火、回火热处理
4、可见，目前缺乏一种拥有超高强度且拉拔能力强的55sicr弹簧钢热轧盘条，以便免除下游淬火工序，通过回火软化后绕簧制作超高强弹簧成品。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本专利技术提供一种2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条及其生产工艺，能够实现2000mpa级超高强度且拉拔能力强的55sicr弹簧钢盘条生产，可以免除下游油淬火工序，通过回火软化后绕簧制作超高强弹簧成品。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条，其化学成分及质量百分比包括：c：0.50％~0.70％、si：1.20％~1.60％、mn：0.50％~0.80％、cr：0.50％~0.80％、p≤0.020％、s≤0.015％、v：0.040％~0.080％，其余为fe和不可避免杂质，其组织包括体积百分比≥92%的回火贝氏体，其余为残余奥氏体和纳米析出相。
4、上述热轧盘条化学成分及质量百分比的设计依据包括：
5、（1）碳、铬、钒：c元素作为经济强化元素，用于固溶强化和形成足够的碳化物析出强化相，显著增强材料强度；cr是中强碳化物形成元素，可以显著提高钢的淬透性，增强基体；v微合金元素主要用于在中温段等温形成弥散析出强化相vc，增强基体，同时降低盘条抗氢致裂纹敏感性，但c过高会劣化钢的塑韧性能，cr过高会增加回火脆性，v过高会造成盘条成本显著提高，故c的质量百分比限定为0.50％~0.70％，cr的质量百分比限定为0.50％~0.80％，v的质量百分比限定为0.040％~0.080％。
6、（2）硅、锰：si和mn在炼钢过程中可以作为脱氧剂，si在钢中起固溶强化作用可扩大铁素体形成范围，助于提高回火稳定性、改善盘条的塑性，mn可扩大奥氏体相区，有利于相变组织的细化和调控基体组织含量，以及提高钢的强度，但si过高会增加钢轧制过程中的脱碳倾向，mn过高会促进晶粒长大以及增加回火脆性，故si的质量百分比限定为1.20％~1.60％，mn的质量百分比限定为0.50％~0.80％。
7、（3）磷、硫：p会引起晶粒粗化，使钢的可塑性和韧性明显下降，s会增加钢种的有害杂物，引起热脆性，因此p的质量百分比限定为≤0.020％，s的质量百分比限定为≤0.0015％。
8、上述热轧盘条采用c-si-mn-cr-v成分设计，其组织以回火贝氏体为主、与少量残余奥氏体及纳米析出相组成混合组织，相较铁素体与珠光体软相组织，回火贝氏体组织能显著提高盘条强度并消除贝氏体脆性，进而韧化基体、提升残余奥氏体稳定性并塑化盘条，从组织上实现高v成分体系的55sicr热轧盘条的强化及塑化。
9、优选的，所述热轧盘条的直径为6.5~14mm，抗拉强度≥2010mpa，断面收缩率≥18%，同圈力学波动＜30mpa，所述纳米析出相包括弥散析出的vc，使产品具有优异的抗氢脆性能和强塑性匹配。
10、一种2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条的生产工艺，基于如上所述2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条的化学成分热轧生产盘条，盘条依次经在线盐浴冷却槽按盘条冷速≥45℃/s快速降温至盘条贝氏体相区、在线盐浴高温回火槽升温回火，制为组织包括体积百分比≥92%的回火贝氏体，其余为残余奥氏体和纳米析出相的热轧盘条。
11、相较于斯太尔摩风冷线将贝氏体视为脆性异常组织，热轧生产盘条直接进入在线盐浴冷却槽，可以按盘条冷速≥45℃/s，以极快的速度降温至盘条贝氏体相区，进行在线熔盐淬火，可以避免铁素体、珠光体软相形成，实现盘条大部分高温奥氏体组织向贝氏体组织转变，再通过线盐浴高温回火槽快速升温回火，实现盘条贝氏体组织向回火贝氏体组织转变、少量配分残余奥氏体稳定化和合金碳化物vc的大量弥散析出，完成超高强含钒55sicr弹簧钢热轧盘条回火贝氏体及残奥复相组织控制，调控合金碳化物vc弥散析出强化盘条；其次，用在线盐浴热处理盘条，盘条从盐浴中通过熔盐能充分接触盘条表面，相较风冷不存在阴阳面，传热更为均匀，可以进一步降低同圈力学性能波动。
12、优选的，包括用连铸坯热轧生产盘条，所述连铸坯由钢液经连铸工序获得，连铸坯的c偏析指数≤1.05，可以通过控制连铸坯的内部质量，避免c偏析严重而即使奥氏体化也残留无法消除，引起淬火回火后力学性能的局部差异，进而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种2000MPa级含钒55SiCr弹簧钢热轧盘条，其特征在于，其化学成分及质量百分比包括：C：0.50％~0.70％、Si：1.20％~1.60％、Mn：0.50％~0.80％、Cr：0.50％~0.80％、P≤0.020％、S≤0.015％、V：0.040％~0.080％，其余为Fe和不可避免杂质，其组织包括体积百分比≥92%的回火贝氏体，其余为残余奥氏体和纳米析出相。
2.根据权利要求1所述的2000MPa级含钒55SiCr弹簧钢热轧盘条，其特征在于，所述热轧盘条的直径为6.5~14mm，抗拉强度≥2010MPa，断面收缩率≥18%，同圈力学波动＜30MPa，所述纳米析出相包括弥散析出的VC。
3.一种2000MPa级含钒55SiCr弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，基于权利要求1所述2000MPa级含钒55SiCr弹簧钢热轧盘条的化学成分热轧生产盘条，盘条依次经在线盐浴冷却槽按盘条冷速≥45℃/s快速降温至盘条贝氏体相区、在线盐浴高温回火槽升温回火，制为组织包括体积百分比≥92%的回火贝氏体，其余为残余奥氏体和纳米析出相的热轧盘条。
...【技术特征摘要】
1.一种2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条，其特征在于，其化学成分及质量百分比包括：c：0.50％~0.70％、si：1.20％~1.60％、mn：0.50％~0.80％、cr：0.50％~0.80％、p≤0.020％、s≤0.015％、v：0.040％~0.080％，其余为fe和不可避免杂质，其组织包括体积百分比≥92%的回火贝氏体，其余为残余奥氏体和纳米析出相。
2.根据权利要求1所述的2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条，其特征在于，所述热轧盘条的直径为6.5~14mm，抗拉强度≥2010mpa，断面收缩率≥18%，同圈力学波动＜30mpa，所述纳米析出相包括弥散析出的vc。
3.一种2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，基于权利要求1所述2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条的化学成分热轧生产盘条，盘条依次经在线盐浴冷却槽按盘条冷速≥45℃/s快速降温至盘条贝氏体相区、在线盐浴高温回火槽升温回火，制为组织包括体积百分比≥92%的回火贝氏体，其余为残余奥氏体和纳米析出相的热轧盘条。
4.根据权利要求3所述的2000mpa级含钒55sicr弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，包括用连铸坯热轧生产盘条，所述连铸坯由钢液经连铸工序获得，连铸坯的c偏析指数≤1.05，所述连铸工序的连铸中间包过热度控制在12~33℃，结晶器钢液面波动控制±5mm以内，首端电磁搅拌电流为220~420a，频率为2~5hz；末端电磁搅拌电流为380~560a，频率为8~12hz。
...【专利技术属性】
技术研发人员：彭梦都，时彤彤，张叶飞，王晓兰，谷杰，戴永刚，王伟，曹磊，唐佳勇，
申请(专利权)人：江苏永钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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