提供一种具有优良冷加工性能的高强度和高韧性弹簧用钢线材，所述钢线材组成包括：以重量％计，Ｃ：０．４－０．７％、Ｓｉ：１．５－３．５％、Ｍｎ：０．３－１．０％、Ｃｒ：０．０１－１．５％、Ｎｉ：０．０１－１．０％、Ｃｕ：０．０１－１．０％、Ｂ：０．００５－０．０２％、Ａｌ：０．１％或更少、Ｏ：０．００２０％或更少、Ｐ：０．０２％或更少、Ｓ：０．０２％或更少、Ｎ：０．０２％或更少，其余为Ｆｅ，及其他不可避免的杂质，所述钢线材具有由铁素体和珠光体形成的内部结构，该内部结构中之前的奥氏体晶粒大小为８μｍ或更小。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有优良冷加工性能的高强度和高韧性弹簧用钢线材(steelwire rod)，生产所述钢线材的方法，及通过4吏用所述钢线材 生产弹簧的方法，更具体而言，涉及一种高强度同时具有高韧性的弹簧 用钢线材，所述弹簧用作汽车螺旋弹簧、钢板弹簧、扭杆和稳定器，所 述钢线材具有优良的冷加工性能，从而使得在后续处理中对于剥皮或刮 削无需进行退火，涉及生产所述钢线材的方法，及使用所述钢线材生产 弹簧的方法。
技术介绍
近来，使用的化石燃料、特别是油燃料的量迅速增加，由于燃烧油 燃料而产生的污染源，全球出现了严重的空气污染。此外，不仅会发生 大型油轮的油泄露，而且油价也迅速上升。因此，为避免油燃料的有害 影响，从不同角度对减少油燃料使用量的技术进行了研究。有的汽车需要油燃料。汽车生产商已进行了多种尝试和研究来减少 油燃料的使用量。目前正在开发和应用改进汽车燃料效率的方法，这是 一种减少油燃料使用量的常规方法。还有一种方法是改进发动机的燃烧 效率和功率传输效率。另外，还有一种方法是通过减轻车身重量来减少 在单位距离运动中所需的能量。为减轻车身重量， 一种方法是用具有低比重的轻型材料来替代汽车 部件。但是，至今，很少有材料能替代钢产品的优越性。因此，迄今为 止，仍存在许多使用钢产品作为汽车部件的情形，而且通常是尝试通过 减轻钢产品重量来改进汽车的燃料效率。当只是减轻钢产品的重量时，由于单位重量的可承受负载是确定的， 可能会引起汽车安全性方面的致命问题。因此，减轻部件重量可在解决 了生产具有高强度部件的问题之后体现出来。特别是，汽车用弹簧为一种极需要同高强度类似的优良的抗永久变 形能力的部件。所述抗永久变形能力表示对弹簧在使用较长时间后高度 改变并且不能够恢复弹性的永久变形的抗性。为增加弹簧的抗永久变形能力，通常使用添加了大量Si的钢线材作为弹簧用材料。Si能增加钢的屈服强度，从而防止永久变形。此外，Si属于周期表中IV族的一种元素，并且在热力学方面的行 为同c类似。如上所述，还需要改进弹簧的强度，即抗拉强度。为改进该强度，必需添加c元素。添加c较容易。c通过与其他所添加的合金元素一起改进沉淀强度来改进钢的强度。但是，当将C与大量Si同时添 加到合金中时，由于C和Si的热力学行为类似，C和Si会竟争同一位置，从而产生c从合金中除去的脱碳现象。对于含有Si的弹簧用钢，有SAE9250。由于弹簧用钢中Si含量为 1.8-2.0重量％，因此C从钢中除去的表面脱碳现象变得更加严重。结果， 钢的疲劳寿命由于表面脱碳层而减少，从而使得难于将该钢用于弹簧。为解决所述问题，日本专利申请No. 1998-110247和1996-176737、 韩国专利申请No. 1997-0073576及韩国专利公开文本No. 1999-0048929 公开了高拉伸弹簧钢，其中降低了碳的总体含量并添加Ni来防止在表面 出现脱碳部分，更多地增加Si的量来修复由于碳量减少产生的强度的降 低，并且另外添加Mo，从而4吏最大i殳计韧性增加至1200 Mpa。但是，对于常规钢，由于在合金设计方面是通过增加Si量来改进屈 服强度和抗变形能力，因此在连续浇铸时会发生Si分离。由于Si分离 通常形成于钢线材中间，该分离的发生导致铁素体的形成，这导致了中 间微结构的不均匀性，从而产生了较宽范围的性能改变并且使弹簧韧性 变差。另外，由于常规的具有较大应力的钢含有大量的合金元素，因此生 产成本增加。此外，由于大量合金元素的添加，虽然在生产钢线材时以 相对较低的速度緩慢冷却钢线材，但是产生了低温结构例如贝氏体和马 氏体的复合结构。当在生产钢线材的同时出现低温结构时，可能会在后 续处理过程中产生问题。即，由于在转化中产生内部韧性，因此低温结 构例如贝氏体或马氏体具有高硬度。所述低温结构使得难于对钢丝条进 行剥皮或刮削来控制该钢丝条直径或在使用该钢线材形成弹簧之前改进其表面品质。因此，为顺利进行剥皮或刮削，对钢线材进行热处理例如 软化热处理，这导致额外的生产成本的增加和可加工性能的变差。此外，通常而言，由于强度和韧性是相互对立的两个概念，因此很 难同时提供强度和韧性。即，通常地，为改进弹簧强度，必需在钢线材 中形成一种刚性结构例如马氏体或贝氏体。但是，由于具有脆性，因此 该刚性结构例如马氏体或贝氏体具有较差的冲击韧性。如上所述，弹簧需要高强度来提供高的抗永久变形能力和疲劳强度 及除高强度之外的高韧性。迄今为止，仍未开发出既具有高强度又具有 高韧性的弹簧用钢。并且，由于在弹簧用钢的一部分中产生低温结构， 因此弹簧定制公司必须进行软化热处理。专利技术的技术问题本专利技术的一个方面提供一种高强度和高韧性弹簧用钢线材，所述钢 线材在后续处理中具有优良的冷加工性能，并且提供一种生产所述钢线 材的方法。本专利技术的一个方面还提供一种通过使用所述钢线材生产高强度和高 韧性弹簧的方法。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种钢线材，其组成包括以重量 %计，C: 0.4-0.7%、 Si: 1.5-3.5%、 Mn: 0.3-1.0%、 Cr: 0.01-1.5%、 Ni: 0.01-1.0%、 Cu: 0.01-1.0%、 B: 0.005-0.02%、 Al:0.1"/。或更少、 O: 0.0020%或更少、P:0.02。/。或更少、S:0.02。/o或更少、N: 0.02%或 更少，其余为Fe,及其他不可避免的杂质，所述钢线材具有由铁素 体和珠光体形成的内部结构，该内部结构中之前的奥氏体晶粒大小为 8 jim或更小。在此情况下，钢线材内部结构中贝氏体和马氏体结构的面积分数之 和可能小于1%。钢线材的组成中还可包括以重量％计的V: 0.5%或更少和Ti: 0.5% 或更少。根据本专利技术的另 一个方面，提供一种生产具有优良冷加工性能的高强度和高韧性弹簧用钢线材的方法，其中，当热轧组成包括以重量％ 计，C:0.4-0.7%、 Si:1.5-3.5%、 Mn: 0.3-1.0% 、 Cr: 0.01-1.5%、 Ni: 0.01-1.0%、 Cu: 0.01-1.0%、 B: 0.005-0.02%、 Al: 0.1%或更少、O: 0.0020% 或更少、P:0.02。/o或更少、S:0.02。/。或更少、N:0.02。/o或更少，其余为 Fe，及其他不可避免的杂质的坯料生产钢线材时，从最终轧机起的第二 个轧机和之后的轧4几中的轧制温度为850。C或更j氐。钢线材的组成还可包括以重量％计的V: 0.5%或更少和Ti: 0.5%或 更少。轧制温度可为Ar3或更高。轧制的钢线材可以5tV秒的冷却速率从700-850t:的温度开始冷却 至室温。根据本专利技术的又一个方面，提供一种生产具有优良冷加工性能的 高强度和高韧性弹簧用钢线材，所述钢线材的组成包括以重量％计， C: 0.4國0.70/0、 Si: 1.5-3,5%、 Mn: 0.3國1.0%、 Cr: 0.01-1.5%、 Ni: 0.01-1.0%、 Cu: 0.01-1.0%、 B: 0.005-0.02%、 Al:0.1。/o或更少、O: 0.0020%或更少 、P:0.027。或更少、S:0.02。/。或更少、N: 0.02%或更 少，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有优良冷加工性能的高强度和高韧性弹簧用钢线材，所述钢线材组成包含：以重量％计，Ｃ：０．４－０．７％、Ｓｉ：１．５－３．５％、Ｍｎ：０．３－１．０％、Ｃｒ：０．０１－１．５％、Ｎｉ：０．０１－１．０％、Ｃｕ：０．０１－１．０％、Ｂ：０．００５－０．０２％、Ａｌ：０．１％或更少、Ｏ：０．００２０％或更少、Ｐ：０．０２％或更少、Ｓ：０．０２％或更少、Ｎ：０．０２％或更少，其余为Ｆｅ，及其他不可避免的杂质，所述钢线材具有由铁素体和珠光体形成的内部结构，该内部结构中之前的奥氏体晶粒大小为８μｍ或更小。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔相佑，郑会荣，辛容兑，李德洛，徐正道，郑载馨，朴炳柱，李在胜，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[]
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