[发明专利]一种高性能油淬火弹簧钢丝的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能油淬火弹簧钢丝的制备方法，该制备方法包括钢丝盘条的表面预处理、拉拔、感应预热、油淬火、感应回火和成品涂油收线。将55SiCr盘条经喷丸、砂带打磨去除氧化皮后涂硼，处理后盘条拉拔为直径2.8‑4mm的半成品钢丝；感应预热温度大于600℃；油淬火温度为900‑920℃；感应回火温度约440℃，后水冷，水温≤30℃；钢丝涂油后收线至工字轮，收线速度为6.5‑11.8m/min。制备的钢丝组织均匀，强度高达2010MPa，面缩率高达58％，组织片间距细小。该方法可取代传统铅浴回火，具有生产效率高、环保、产品性能好等优势，属于油淬火弹簧钢丝的绿色高效制备方法。

技术领域

本发明涉及一种高性能油淬火弹簧钢丝的制备方法，具体说是一种高强高面缩的直径为2.8mm-4mm的油淬火弹簧钢丝的感应回火工艺制备方法，属于油淬火弹簧钢丝的绿色高效制备领域。

背景技术

油淬火弹簧钢丝广泛应用于汽车和摩托车制造，可用于生产悬挂簧、发动机气门簧等重要零部件，具有提高汽车安全性和舒适性的作用。根据制造工艺和化学成分特点，弹簧钢丝种类繁多，多达20余种。但共同特点是弹簧钢丝都需要进行热处理强化，热处理技术是材料加工的重要技术之一，通过对工件加热、保温和冷却，实现组织的转变，满足工件的服役要求。油淬火弹簧钢丝传统的热处理手段多为油淬火和铅浴回火，钢丝经油淬火后热应力小、变形小，但传统的铅浴回火虽然稳定性好，但铅蒸汽挥发造成环境污染和损害人体健康，无法满足新时代绿色发展目标，且铅浴回火时间长，占地空间大，造成资源浪费和生产效率低下，急需一种绿色无铅化热处理技术。

感应加热应用广泛，管材、轴材、齿轮、带材等零件的局部强化常利用感应淬火以得到一定深度的淬硬层，形成“表面强硬而心部韧”的组织结构。其原理就是电生磁、磁生电、电生热的法拉第电磁感应定律和电阻热效应，具有加热速度快、效率高、非接触无损伤等特点。

目前，针对铅浴回火造成环境污染和资源浪费，以及铅浴回火时间长、生产效率低、脱碳等问题，急需开发出一种可细化晶粒、提高强度、减少脱碳及回火时间、高效率的油淬火弹簧钢丝制备工艺。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供了一种高性能油淬火弹簧钢丝的感应回火的制备方法。

技术方案：本发明所述一种高性能油淬火弹簧钢丝的制备方法，包括以下步骤：

(1)表面处理：采用喷丸和砂带打磨去除直径为6.5mm的55SiCr钢丝盘条表面的氧化层，55SiCr钢丝盘条脱碳层的厚度≤1％55SiCr钢丝盘条的直径，然后在钢丝盘条表面涂覆硼砂液；

(2)钢丝拉拔：将步骤(1)表面处理过的55SiCr钢丝盘条送入拉丝模具进行多道次拉拔，拉拔成直径为2.8mm-4mm的半成品钢丝，其中，拉拔的首道次和尾道次采用小压缩率，而拉拔的中间道次采用大压缩率；

(3)感应预热：将步骤(2)处理过的半成品钢丝运送到感应预热装置预热；

(4)油淬火热处理：将步骤(3)感应预热的半成品钢丝输送至电阻炉中奥氏体化，然后油淬火；

(5)感应回火热处理：将步骤(4)油淬火后的半成品钢丝(15)送至感应回火装置的高温隔磁合金管内进行感应回火处理，然后通过冷却水供应装置(9)进行冷却；

(6)涂油收线：将步骤(5)水冷后的钢丝通过机械运送装置进行涂油并收线卷绕，得到油淬火弹簧钢丝。

其中，步骤(1)中，55SiCr钢丝盘条脱碳层的厚度小于0.031mm。

其中，步骤(1)中，55SiCr钢丝盘条的化学成分按质量百分比为：C：0.51-0.59％、Si：1.20-1.60％、Mn：0.50-0.80％、P：≤0.025％、S：≤0.020％、Cr：0.50-0.80％、Ni：≤0.35％、Cu：≤0.25％。