[发明专利]汽车悬架用弹簧钢60Si2Mn热轧盘条的生产工艺

说明书

本发明公开了一种汽车悬架用弹簧钢60Si2Mn热轧盘条的生产工艺，所述生产工艺包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯、铸坯修磨、线材轧制工序。本发明通过铁水预处理脱硫，硅铁脱氧，碳化硅扩散脱氧、硅灰石以及活性石灰造渣，从源头上控制AL₂O₃夹杂物的生成；采用专用增碳剂和特质硅铁，控制钢中氮和钛含量，全程氩气保护和充分的静置时间，保证夹杂物充分上浮，控制钢水的D、Ds类夹杂物；采用大包下渣检测以及专用保护渣来杜绝钢水受到二次污染和良好的保温吸附夹杂的效果，采用大矩坯结晶器搅拌+轻压下，确保铸坯内部质量；轧制过程中，通过优化轧制速度和轧制温度的控制，保证成品的组织和性能。

技术领域

本发明属于专用热轧盘条生产技术领域，具体涉及一种汽车悬架用弹簧钢60Si2Mn热轧盘条的生产工艺。

背景技术

60Si2Mn是国内用途最广、产量最大的一个弹簧钢钢种，在交通运输业主要用于汽车、拖拉机的减震簧等。弹簧长期承受交变应力，因而疲劳断裂是主要的破坏形式。由于弹簧对疲劳寿命和可靠性的要求非常高，对弹簧钢线材的实物质量要求非常严格。弹簧钢表面脱碳将严重损害弹簧的疲劳性能，疲劳强度随着表面碳含量的降低而降低，如弹簧钢表面出现铁素体的全脱碳，弹簧的疲劳极限可降低50%。根据弹簧的受力特点，各类夹杂物对弹簧钢的疲劳寿命的危害性大小可以排成D＜B＜C＜A次序。B、D类脆硬夹杂物不具有塑性，在加工和使用过程中难以变形，构成应力集中，使疲劳裂纹萌生期缩短，影响疲劳寿命的提高。

我国采用无铝脱氧工艺，如发明专利，授权CN105907919A，申请公告日2016.08.31，公开了一种采用无铝脱氧和低碱度渣的精炼工艺。其工艺流程：电炉-LF-VD-连铸。但是采用电炉炼钢钢水残余元素较高，而且LF精炼期采用双渣操作（前期高碱度渣、后期下调碱度）易造成白渣时间不充分；VD真空精炼操作不当易造成钢液卷渣；其连铸采用小方坯150mm*150mm轧制线材，中心偏析不易控制。

中国专利申请号CN201710526174公开了一种弹簧钢及其表面脱碳控制工艺，生产工艺为：采用160*160mm方坯进行加热，加热温度1050-1180℃，铸坯在炉内停留总加热时间120-180min，开轧温度控制为1000-1100℃，粗轧结束温度为950-1080℃，精轧过程累计变形量10-60%，轧后以5-20℃/s的冷却速率冷却到450-650℃，保温30-60min，然后空冷至室温。此方法虽解决了表面脱碳的问题，但总体加热时间较长，加热温度偏高，增加了生产成本。

因此开发一种低成本，具有高纯净度，中心偏析良好，性能稳定、脱碳效果控制良好的弹簧钢60Si2Mn热轧盘条的生产工艺具有较好的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车悬架用弹簧钢60Si2Mn热轧盘条的生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种汽车悬架用弹簧钢60Si2Mn热轧盘条的生产工艺，所述生产工艺包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯、铸坯修磨、线材轧制工序；所述铁水预处理工序，硫控制在≤350ppm；所述LF精炼工序，保持终渣碱度1.5～2.0；所述连铸工序，全程氩气保护，使用专用保护渣，采用电磁搅拌和轻压下相结合工艺；所述线材轧制工序，加热时间控制在1.0～1.5h，加热段温度850～1100℃，均热段温度1030～1100℃，炉内残氧量≤2.0%，开轧温度930～1000℃，精轧温度为840～860℃。

本发明所述铁水预处理工序，铁水预处理后，硫控制在≤350ppm。

本发明所述转炉冶炼工序，转炉废钢比控制在13～22%；出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，出钢过程加入10.0～15.0kg/t钢的硅锰合金和15.0～25.0kg/t钢的硅铁合金脱氧并合金化，在出钢1/2时顺钢流加入合成渣2.5～3.5kg/t钢。