[发明专利]一种弹簧钢圆钢及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种钢及其生产工艺，具体的说是一种弹簧钢圆钢及其生产工艺。

背景技术

弹簧钢60Si2MnA合金元素含量低，脱碳倾向小，回火稳定性良好，热加工性能好、成本低，热处理后性能优良，广泛应用在汽车、铁路及工程机械等行业中。但生产圆钢时，在空冷条件下常会先共析出网状铁素体，致使塑性和韧性严重下降，冷加工过程易断，易造成人身伤害，热加工又增加了大量的热处理成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种弹簧钢圆钢及其生产工艺，可以使弹簧钢圆钢轧后空冷条件下具有良好的冷加工性能，冷加工时具有良好的塑、韧性。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种弹簧钢圆钢，按重量百分比包括以下成份：C：0.56％～0.64％，Si：1.60～2.00％，Mn：0.70％～1.00％，P：≤0.025％，S：≤0.025％，Cr：0.15％～0.35％，Ni：≤0.35％，Cu：≤0.25％，余量是Fe。

由于本发明的弹簧钢圆钢添加0.15％～0.35％的Cr元素，保证轧制的弹簧钢圆钢在空冷条件下获得珠光体加少量铁素体组织，冷加工时具有良好的塑、韧性，同时热处理后各项性能均能达到GB/T1222的要求。

本发明弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序：转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱气、CCM连铸和棒材轧制。

转炉或电炉冶炼工序：使出钢后碳含量≥0.05％，磷含量≤0.015％，硫含量≤0.025％；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧；出钢温度≥1630℃。

LF精炼工序：精炼时间30～60分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成分，精炼后期喂入CaSi线60～100米，出钢温度控制在1580～1600℃。

VD脱气工序：真空度1毫巴以下，真空处理15～30分钟，真空处理结束后，软吹时间10～30分钟，以促使夹杂物上泘，出钢温度控制在1510～1540℃。

CCM连铸工序：连铸断面设置为150mm×150mm；使用铝质水口，实施全过程保护浇注；目标过热度小于35℃，弱冷；拉速在1.5～3.0m/min。

棒材轧制工序：对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度1050～1150℃；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均匀，钢温冷至530～580℃，钢表面无明显红热后打捆收集，堆冷至室温。

转炉或电炉冶炼工序中，出钢加硅锰脱氧，加入量600～800Kg。LF精炼工序中，加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁按成分范围中限调整化学成分。

采用本发明的生产工艺，可以生产出上述轧后空冷条件下具有良好的冷加工性能的弹簧钢圆钢。

本发明的优点是：本发明的弹簧钢圆钢除具有一般60Si2MnA合金元素含量低，脱碳倾向小，回火稳定性良好，热加工性能好、成本低，热处理后性能优良等特点，同时，轧后空冷条件下具有良好的冷加工性能。保证轧制的弹簧钢圆钢在空冷条件下获得珠光体加少量铁素体组织，冷加工时具有良好的塑、韧性，同时热处理后各项性能均能达到GB/T1222的要求。

采用本发明的生产工艺生产的Φ12～Φ30规格的弹簧钢圆钢，热轧态拉伸性能如表1：

表1