[发明专利]2000MPa级弹簧用盘条及其生产方法

说明书

本发明揭示了一种2000MPa级弹簧用盘条及其生产方法。盘条的化学成分：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，余量Fe及杂质。其生产方法中，连铸压下率为6.6～8.7％；高线轧制的开轧温度910～950℃、精轧出口温度≤1020℃、吐丝温度820～880℃；斯太尔摩风冷的冷速1.2～2.0℃11。盘条为贝氏体和珠光体组织，抗拉强度为950～1150MPa，断面收缩率≥50％，能够用于制备2000MPa级强度的弹簧。

技术领域

本发明属于钢材生产技术领域，涉及一种弹簧用盘条及其生产方法，尤其是一种用于2000MPa级弹簧的盘条。

背景技术

弹簧是重要的基础件，广泛应用于汽车、机械、铁路等领域。例如在汽车领域中，弹簧作为安全性承载部件，在节能减排、绿色发展的大背景下，汽车行业正致力于设计使用更高强度的弹簧，以提升安全性以及减轻自重。相对应的，为了满足汽车行业对于高强度弹簧的需要，开发适用于高强度弹簧生产制造的盘条，成为钢材生产技术领域中的重要课题。

而针对高强度弹簧的制造需要，要求盘条自身具有优异的力学性能，包括强度和拉拔性能；除此之外，还对盘条的纯净度和均匀性的要求及其严格，由于弹簧在服役过程中要承担高周交变载荷，服役条件苛刻，纯净度差、不均匀等缺陷都往往会成为弹簧的裂纹源，在交变载荷的作用下，裂纹逐渐扩展、被“放大”，并最终导致弹簧断裂；而且，纯净度和均匀性也是影响盘条的拉拔性能的关键因素。因此，全面提升盘条在力学性能、纯净度、均匀性等方面的综合性能，是高强度弹簧用的盘条在开发中的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹簧用盘条及其生产方法，尤其是一种2000MPa级弹簧用盘条及其生产方法。

为实现上述发明目的，一实施方式提供了一种弹簧用盘条的生产方法，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.53～0.57％，Si:1.51～1.59％，Mn:0.65～0.72％，Cr:0.63～0.7％，Cu:0.01～0.1％，Ni:0.01～0.1％，Mo:0.01～0.05％，Nb:0.01～0.05％，S≤0.005％，O≤0.002％，Ti≤0.001％，N≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；所述生产方法包括依次进行的转炉冶炼工序、LF炉精炼工序、真空精炼工序、大方坯连铸工序、开坯工序、修磨工序、高线轧制工序和斯太尔摩风冷工序；其中：

所述大方坯连铸工序中，压下率为6.6～8.7％；

所述高线轧制工序中，开轧温度为910～950℃，精轧出口温度≤1020℃，吐丝温度为820～880℃；

所述斯太尔摩风冷工序中，辊道速度为0.3～0.7m11，冷速为1.2～2.0℃11。

优选地，所述生产方法还包括在转炉冶炼工序之前的铁水脱硫工序，以制得硫含量≤0.002％的脱硫后铁水；

所述转炉冶炼工序中，将由废钢和脱硫后铁水组成的冶炼原料在转炉中进行冶炼，铁水占所述冶炼原料的重量百分比＞80％；

所述LF炉精炼工序中，采用低铝低钛合金对钢液进行合金化处理；

所述真空精炼工序中，精炼炉进行真空处理后，对钢液进行软搅拌，软搅拌的时间≥25min。

优选地，所述开坯工序中，将连铸坯在加热炉中加热后进行开坯，加热炉温度≥1250℃，在炉时间≥200min。

优选地，所述高线连轧工序中，将中间坯轧制成直径为5.5～17mm的盘条。