[发明专利]耐氢脆性优良的高强度弹簧用钢材及其制造方法

说明书

本发明一方面提供一种耐氢脆性优良的高强度弹簧用钢材及其制造方法，其以重量％计，包含C：0.45％～0.60％、Mn：0.30％～0.80％、Si：1.40％～1.80％、P：0.015％以下、S：0.015％以下、Cr：0.2％～0.7％、Mo：0.05％～0.15％、V：0.05％～0.20％、Nb：0.01％～0.03％、N：0.006％以下、余量Fe和其它不可避免的杂质，原始奥氏体晶粒度为10.0级以上，并且包含碳化物(Nb、V、Mo)C，所述碳化物(Nb、V、Mo)C按等效圆直径测量的平均尺寸为15nm～35nm。

技术领域

本发明涉及一种耐氢脆性优良的高强度弹簧用钢材及其制造方法。

背景技术

近来，随着化石燃料的使用量增加，特别是石油燃料的使用量急剧增加，石油燃料燃烧而产生的污染源导致大气严重污染，这已经成为全球性的问题。为了避免石油燃料造成的危害，目前从多个方面研究尽量减少石油燃料使用量的技术。

大量使用石油燃料的是汽车，而汽车制造公司也在持续进行各种尝试和研究，以减少石油燃料的使用量。减少石油燃料使用量的最传统方式之一是提高汽车的燃油效率，这是目前正在研发和应用的主流技术，而提高燃油效率的方法之一是提高发动机的燃烧效率和动力传输效率。另一种减少石油燃料使用量的方法是通过减少汽车的重量来减少行驶单位距离所需的能量。

为了减少车体重量，可以将汽车零件替换成轻质材料，但是目前为止可替代钢铁材料本身优势的零件的适用领域不多。因此，现今多数情况下仍在使用钢铁材料来制造汽车零件，而且通常也都是尝试通过所述钢铁材料零件的轻量化来提高汽车燃油效率。

如果只是对钢铁材料零件进行轻量化，由于每单位重量可承受的载荷有限，有可能对汽车的安全带来致命的问题。因此，零件轻量化必然是在解决零件的高强度化问题之后才有可能实现。此外，随着材料的强度增加，将会产生氢脆敏感性增加的问题。特别是冬季撒在冰面上用来融雪除冰的氯化钙或氯化钠导致弹簧产生腐蚀坑成为应力集中区，这会进一步增加氢脆敏感性。

为了解决这些问题，专利文献1中揭示了通过原始奥氏体晶粒细化使耐氢脆性增加的方法。

另外，专利文献2中记载通过实现残余奥氏体为6％～15％且原始奥氏体晶粒度级数为10.0级以上的微细的显微组织，可以改善耐氢脆性。

然而，仅通过实现根据专利文献1和2的微细的显微组织，无法确保充分的耐氢脆性。因此，需要研发出耐氢脆性优良的高强度弹簧用钢材及其制造方法。

现有技术文献

专利文献1：韩国公开专利公报第2015-0081366号

专利文献2：韩国公开专利公报第2015-0002848号

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种提高耐氢脆性的高强度弹簧用钢材及其制造方法。

另外，本发明的技术问题不限于上述内容，可基于本说明书全文内容来理解本发明的技术问题，对于本发明所属技术领域的普通技术人员而言，理解本发明的附加技术问题不会有任何困难。

技术方案

本发明一方面提供一种耐氢脆性优良的高强度弹簧用钢材，其以重量％计，包含C：0.45％～0.60％、Mn：0.30％～0.80％、Si：1.40％～1.80％、P：0.015％以下、S：0.015％以下、Cr：0.2％～0.7％、Mo：0.05％～0.15％、V：0.05％～0.20％、Nb：0.01％～0.03％、N：0.006％以下、余量Fe和其它不可避免的杂质，原始奥氏体晶粒度为10.0级以上，并且包含碳化物(Nb、V、Mo)C，所述碳化物(Nb、V、Mo)C按等效圆直径测量的平均尺寸为15nm～35nm。