【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料及金属线材热处理领域，具体涉及一种1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条及其控轧控冷方法。
技术介绍
1、随着新能源汽车市场的快速发展，弹簧许用应力不断提高，si-mn系弹簧淬透性低、cr-mn系弹簧抗弹减性能差，均难以满足发展需求。si-cr系弹簧钢由于拥有较好的弹性极限、抗弹减性能、疲劳性能等综合性能，广泛应用于铁道车辆、汽车、工程机械等领域，弹簧钢由热轧盘条进一步拉拔处理制成，因此控制盘条组织的均匀性及脱碳，提高盘条的强塑性匹配，对有效降低弹簧厂拉拔断丝风险、实现si-cr系弹簧钢盘条的高效生产具有重要意义。
2、目前，国内si-cr系弹簧钢盘条的生产通常利用热轧线与斯太尔摩风冷线相结合进行控轧控冷生产，造成盘条强塑性不足及拉拔断丝风险的技术难点和成因包括：
3、（1）si-cr系弹簧钢盘条一般为高硅含量中碳钢种，碳是钢中的主要强化元素，用于溶解于钢种形成固溶体及形成碳化物析出强化基体，含量在0.5%以上，硅作为炼钢过程中的还原剂和脱氧剂，还用于固溶强化、提高钢的弹性极限及回火稳定性，防止弹性衰减和寿命下降，但硅会提高碳元素的活性，随着碳含量增加，脱碳倾向加剧，形成部分脱碳甚至全脱碳，尤其是全脱碳，严重降低钢的表面强度和疲劳寿命，引起拉拔断丝；因此以降低脱碳倾向为目标的降低碳含量会引起盘条强度下降且脱碳改善效果有限。
4、（2）由于风冷线冷速限制，对其轧制及后续冷却提出更高控制难度，热轧盘条的一直处于高温裸露状态，盘条的组织均匀性及脱碳控制往往难以进行有效控制，具体
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1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条及其控轧控冷方法，脱碳控制结合组织调控，有效降低弹簧厂拉拔断丝风险。
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1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条，其化学成分及质量百分比包括：c：0.36％~0.44％、si：1.20％~1.70％、mn：0.58％~0.88％、cr： 0 .40％~0 .70％、mo：0 .10％~0.35％、nb：0 .025％~0 .055％、p≤0.020％、s≤0.015％，其余为fe和不可避免杂质，所述弹簧钢盘条包括体积百分数≥98%的索氏体组织，脱碳层深度≤0.4%d（d表示盘条直径）。
4、上述si-cr系弹簧钢盘条的化学成分及质量百分比设计依据包括：
5、（1）碳：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，以保证钢的强度级别，但碳含量过高会导致盘条塑性降低、增加脱碳倾向和拉拔断裂风险，因此少量降低碳含量，控制碳的质量百分比为0.36％~0.44％。
6、（2）硅：si元素在炼钢过程中可以作为脱氧剂并具有盘条固溶强化作用，对提高弹簧钢的弹性极限、抗弹减性能、疲劳性能等综合性能有利，但硅含量过高会增加奥氏体中碳的活度，引起脱碳风险，因此控制硅的质量百分比为1.20％~1.70％。
7、（3）锰：mn元素是炼钢过程中良好的脱氧剂和脱硫剂，能溶入基体中起到固溶强化作用，有效改善基体强度和抗弹减性，但锰含量过高会促进晶粒长大和引起偏析，因此控制锰的质量百分比为0.58％~0.88％。
8、（4）铬：cr元素能显著提高钢的淬透性和碳的扩散能力，提高钢的抗拉强度，减轻脱碳倾向，增强基体，但铬过多的粗晶作用强，会引起盘条塑性损失，因此控制铬的质量百分比为0 .40％~0 .70％。
9、（5）钼：mo元素能降低提高微合金碳氮化物的热稳定性，抑制cr的析出粗化和碳化物的粗化倾向，进而有利于提高材料强度，弥补降碳带来的强度损失，同时起到固碳作用，进而降低脱碳风险，但钼过高会在增加铁素体相或其他脆性相导致韧性降低，因此控制钼的质量百分比为0 .10％~0 .35％。
10、（6）铌：nb元素能作为微合金元素可细化晶粒，在降碳后通过析出nbc碳化物，同时可起到固碳和增强基体强度作用，但铌过高会增加铁素体相或其他脆性相导致韧性降低，热加工性能变坏，因此控制铌的质量百分比为0 .025％~0 .055％。
11、（7）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≤0.015％。
12、在上述通过降碳及固碳成分设计降低脱碳倾向的基础上，控制脱碳层深度≤0.4%盘条直径d，用较高的索氏体含量提高盘条强塑性能，脱碳控制结合组织调控，可以有效降低弹簧厂拉拔断丝风险。
13、优选的，所述弹簧钢盘条的直径为5.5~16 .0mm，抗拉强度≥1164mpa，断面收缩率≥51%，在脱碳深度较小、塑性较高的基础上，特别是盘条强度得以提升，有利于提高拉拔后弹簧钢的强度等级，具有良好的市场应用前景。
14、优选的，所述弹簧钢盘条的抗拉强度同圈差≤25mpa，具有较低的力学性能波动，有利于降低弹簧厂拉拔断丝风险。
15、一种1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，包括：
16、（1）基于如上所述1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条的化学成分的钢坯，经加热炉和控轧生产线材：控制加热炉的均热段温度为910~930℃，炉内氧含量≤1.2%；控制终轧温度为835~870℃，终轧重载压下量≥30%；
17、（2）线材吐丝为盘条后经过在线熔盐控冷处理前段，使盘条按＞30℃/s的冷却速度降至索氏体转变温度冷却等温，促进索氏体片层间距细化，盘条再经过在线熔盐控冷处理后段升温，在≤610℃以下促进组织均匀化及韧化，制为组织包括体积百分数≥98%索氏体组织的弹簧钢盘条，弹簧钢盘条的脱碳层深度≤0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条，其特征在于，其化学成分及质量百分比包括：C：0.36％~0.44％、Si：1.20％~1.70％、Mn：0.58％~0.88％、Cr： 0 .40％~0 .70％、Mo：0.10％~0 .35％、Nb：0 .025％~0 .055％、P≤0.020％、S≤0.015％，其余为Fe和不可避免杂质，所述弹簧钢盘条包括体积百分数≥98%的索氏体组织，脱碳层深度≤0.4%盘条直径D。
2.根据权利要求1所述的1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条，其特征在于，所述弹簧钢盘条的直径为5.5~16 .0mm，抗拉强度≥1164MPa，断面收缩率≥51%，抗拉强度同圈差≤25MPa。
3.一种1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，控制加热炉的预热段温度为860~920℃，加热段温度为920~940℃，总加热时间为60~95min。
5.根据权利要求3所述的1100MPa级Si
6.根据权利要求3所述的1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，对于直径为10.0~16.0mm的盘条，初轧温度为890~910℃，初轧终轧压下量≥45%；终轧温度为835~860℃，终轧重载压下量≥30%，轧制速度≥90m/s。
7.根据权利要求3~6任意一项所述的1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，所述在线熔盐控冷处理前段的熔盐温度为520~560℃，冷却时间为16~32s，所述在线熔盐控冷处理后段的熔盐温度为560~610℃，控温时间为40~80s。
8.根据权利要求7所述的1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，所述在线熔盐控冷处理前段的辊道速度为0.3~0.5m/s，所述在线熔盐控冷处理后段的辊道速度为0.2~0.4m/s。
9.根据权利要求7所述的1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，所述在线熔盐控冷处理前段的熔盐循环量为450~550t/h，熔盐温升≤15℃。
10.根据权利要求7所述的1100MPa级Si-Cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，所述在线熔盐控冷处理后段的熔盐循环量为150~350t/h，熔盐温升≤15℃。
...【技术特征摘要】
1.一种1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条，其特征在于，其化学成分及质量百分比包括：c：0.36％~0.44％、si：1.20％~1.70％、mn：0.58％~0.88％、cr： 0 .40％~0 .70％、mo：0.10％~0 .35％、nb：0 .025％~0 .055％、p≤0.020％、s≤0.015％，其余为fe和不可避免杂质，所述弹簧钢盘条包括体积百分数≥98%的索氏体组织，脱碳层深度≤0.4%盘条直径d。
2.根据权利要求1所述的1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条，其特征在于，所述弹簧钢盘条的直径为5.5~16 .0mm，抗拉强度≥1164mpa，断面收缩率≥51%，抗拉强度同圈差≤25mpa。
3.一种1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，控制加热炉的预热段温度为860~920℃，加热段温度为920~940℃，总加热时间为60~95min。
5.根据权利要求3所述的1100mpa级si-cr系弹簧钢盘条的控轧控冷方法，其特征在于，对于直径为5.5~10 .0mm的盘条，初轧温度为900~920℃，初轧压下量≥55%；终轧温度为845~870℃，终轧重载压...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭梦都，时彤彤，张叶飞，曹磊，石晨敏，
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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