[发明专利]一种具有优良耐蚀性能的高强度弹性卡环用钢及其热处理方法

说明书

本发明公布了一种具有优良耐蚀性能的高强度弹性卡环用钢，所述高强度弹性卡环用钢按重量百分比含有：C 0.75％～0.85％、Si 0.50％～1.00％、Mn 0.60％～0.90％、Cr 0.30％～0.90％、Ni 0.05％～0.50％、Cu 0.05％～0.50％、Re 0.01％～0.03％、Alt≤0.005％、P≤0.010％、S≤0.010％。其余为Fe和其它不可避免的杂质。本发明还还公布了高强度弹性卡环用钢的热处理方法，成品卡环硬度范围55HRC‑58HRC，弹性试验、韧性试验和扭转试验合格，相对于市场上普通的卡环用钢，其周浸试验相对腐蚀率≤53％，盐雾试验相对腐蚀率≤50％，说明其具有优良的耐蚀性能。

技术领域

本发明属于弹性卡环技术领域，尤其涉及一种具有优良耐蚀性能的高强度弹性卡环用钢及热处理方法。

背景技术

弹性卡环也叫卡簧、垫圈，作用是可以防止装在孔内或轴上其它零件的轴向窜动，是一种使用广泛的定位固定元件。弹性卡环原材料一般为65号钢、65Mn、60Si2Mn弹簧钢等，卡环成品硬度40HRC-51HRC。但随着各行业如汽车行业、轨道交通行业节能减重的发展方向，要求各部位零件提高强度、减轻重量、提高寿命，现有硬度的卡环产品已难以与超高强度零部件配套，更高硬度的卡环亟待开发。同时，随着应用环境的复杂化，在一些Cl^-浓度较高的潮湿环境如沿海环境，需要零部件具有较好的耐蚀性能。

专利公开号为CN103194588B，名称为“一种65Mn弹簧垫圈的热处理工艺”。所述本发明涉及一种65Mn弹簧垫圈的热处理工艺，通过在淬火炉内加入木炭以产生保护气体与在弹簧垫圈表面涂刷防氧化脱碳涂料来防止氧化脱碳，同时保证弹簧垫圈所需的性能。此发明专利通过特定的热处理方法防止垫圈(卡环)的表面脱碳，不足之处是并未在原有基础上提高卡环硬度，且65Mn牌号钢的耐蚀性无法保证。

专利公开号为CN108546813A，名称为“一种高强度卡簧用热轧盘条及其生产方法”的文件，提出了提供了一种高强度卡簧用热轧盘条及其生产方法。其化学组成按重量百分比为：C：0.70-0.80％，Si：0.15-0.25％，Mn：0.65-0.75％，S≤0.010％，P≤0.015％，Mo：0.10-0.30％，V：0.15-0.25％，其余为Fe和杂质元素。与现有技术相比，本发明提供的用于制造高强度卡簧用热轧盘条及其生产方法，生产方法配合配方，根据不同产品尺寸设计不同的风冷工艺，能保证热轧盘条抗拉强度≥1020MPa。能够满足重要用途卡簧生产制作要求。然而，该专利对象为普通卡簧，在潮湿环境长期使用过程中面临严峻的锈蚀问题。

综上所述，具有特殊功能的高强钢的开发也是特殊钢发展的趋势，开发具有优良耐蚀性能的高强度弹性卡环用钢，对卡环元件在潮湿环境如沿海环境的应用极具意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种具有优良耐蚀性能的高强度弹性卡环用钢，具有优良耐蚀性能，卡环元件可在潮湿环境应用。

本发明的具体技术方案为：

一种具有优良耐蚀性能的高强度弹性卡环用钢，所述高强度弹性卡环用钢按重量百分比含有：C 0.75％～0.85％、Si 0.50％～1.00％、Mn 0.60％～0.90％、Cr 0.30％～0.90％、Ni 0.05％～0.50％、Cu 0.05％～0.50％、Re 0.01％～0.03％、Alt≤0.005％、P≤0.010％、S≤0.010％。其余为Fe和其它不可避免的杂质。

C：C是钢中最基本有效的强化元素，C含量不足时，会形成先共析铁素体，降低钢的强硬度；但过量的C会促进先共析渗碳体的析出甚至形成网状渗碳体，降低钢的塑性，因此C含量控制在0.75％-0.85％。

Si：Si是脱氧剂，同时通过固溶强化及提高回火软化阻力来提高钢的强硬度和钢的抗弹减性，但过量的硅不利于控制材料表面脱碳，因此Si含量控制在0.50％-1.00％。