[发明专利]具有优异的耐腐蚀性的高强度弹簧钢

说明书

本文公开了在拉伸强度和疲劳寿命方面改善的钢组合物，其能够用于车辆部件例如车辆悬挂系统。

技术领域

本发明涉及一种具有大幅改善的强度和耐磨性的钢组合物。此外，该钢组合物可适于用在车辆悬挂系统中，在拉伸强度和疲劳寿命方面具有大幅的改善。

背景技术

弹簧钢已被广泛用于弹簧制造，主要是在车辆和工业悬挂应用中。对于在汽车悬挂系统中的应用，需要弹簧钢表现出高的疲劳强度。

近来，对于以减少废气排放并改善燃料效率为目的的车辆而言，已经需要重量减轻和大功率。因此，可用于发动机或汽车悬挂系统的盘簧的设计已被投入到改善应力抗性(stress resistance)中。

具体而言，用于车辆悬挂系统中的盘簧需要具有优异的强度，因为这些部件持续地承受负荷。进一步地，应当充分地考虑耐腐蚀性，因为它们暴露于外部环境。

这种用于汽车悬挂系统的盘簧通常由弹簧钢制造，所述弹簧钢主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)和铬(Cr)并具有大约1900Mpa的拉伸强度。而且，对夹杂物控制技术已经进行了研究，其中对合金元素的种类和含量进行了控制以改善疲劳寿命。

前述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，不意味着本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。

具体实施方式

在优选的方面，本发明提供了一种高强度弹簧，其特征在于通过优化钼(Mo)、镍(Ni)、钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)、钴(Co)、锆(Zr)和钇(Y)的含量而具有改善的拉伸强度，并通过控制在其中形成的夹杂物而具有在腐蚀环境下改善的疲劳强度。

在本发明的一个方面，提供了一种弹簧钢或其钢组合物，其可以适用于车辆部件中，例如车辆悬挂系统中的盘簧钢。除非下文另外指明，该钢或钢组合物可以被用作能用于车辆的具有大幅改善的强度的弹簧钢。

钢组合物可以包括：含量为大约0.4-0.9wt％的碳(C)；含量为大约1.3-2.3wt％的硅(Si)；含量为大约0.5-1.2wt％的锰(Mn)；含量为大约0.6-1.2wt％的铬(Cr)；含量为大约0.1-0.5wt％的钼(Mo)；含量为大约0.05-0.8wt％的镍(Ni)；含量为大约0.05-0.5wt％的钒(V)；含量为大约0.05-0.5wt％的铌(Nb)；含量为大约0.05-0.3wt％的钛(Ti)；含量为大约0.01-3wt％的钴(Co)；含量为大约0.001-0.2wt％的锆(Zr)；含量为大约0.01-1.5wt％的钇(Y)；含量为大约0.3wt％或更少但大于0wt％的铜(Cu)；含量为大约0.3wt％或更少但大于0wt％的铝(Al)；含量为大约0.03wt％或更少但大于0wt％的氮(N)；含量为大约0.003wt％或更少但大于0wt％的氧(O)；构成所述钢组合物的余量的铁(Fe)。除非本文另有指示，所有wt％均基于钢组合物的总重量。

进一步提供了一种钢或其组合物，其可以由本文所述的组分组成或者基本上由本文所述的组分组成。例如，该钢组合物可以由以下组分组成或者基本上由以下组分组成：含量为大约0.4-0.9wt％的碳(C)；含量为大约1.3-2.3wt％的硅(Si)；含量为大约0.5-1.2wt％的锰(Mn)；含量为大约0.6-1.2wt％的铬(Cr)；含量为大约0.1-0.5wt％的钼(Mo)；含量为大约0.05-0.8wt％的镍(Ni)；含量为大约0.05-0.5wt％的钒(V)；含量为大约0.05-0.5wt％的铌(Nb)；含量为大约0.05-0.3wt％的钛(Ti)；含量为大约0.01-3wt％的钴(Co)；含量为大约0.001-0.2wt％的锆(Zr)；含量为大约0.01-1.5wt％的钇(Y)；含量为大约0.3wt％或更少但大于0wt％的铜(Cu)；含量为大约0.3wt％或更少但大于0wt％的铝(Al)；含量为大约0.03wt％或更少但大于0wt％的氮(N)；含量为大约0.003wt％或更少但大于0wt％的氧(O)；构成钢组合物余量的铁(Fe)。