[发明专利]一种超高强度弹簧钢及其制备方法

权利要求书

1.一种超高强度(2GPa)弹簧钢，其特征在于，包括如下质量比的化学成分：

主要化学成分为：C：0.45-0.60%，Si：0.15-0.35%，Mn：6.0-12.0%，Al：1.0-3.0%，Cr：0.30-0.50%，Mo：0.10-0.25%，V：0.10-0.50%，Nb：0.025-0.04%，N：0.005-0.015%；

控制杂质化学成分为：P Pb≤0.03%，Sn≤0.03%，Zn≤0.03%，Sb≤0.03%，Bi≤0.03%，O₂≤15ppm，H₂≤15ppm；S≤0.02%，P≤0.02%，Cu≤0.2%，Ni≤0.35%；

余量为铁和不可避免的杂质。

2.一种如权利要求1所述的超高强度(2GPa)弹簧钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将弹簧钢原料依次进行熔炼、精炼、RH真空脱气、连铸成钢锭，钢锭剥皮、连续热轧、控制冷却，即得超高强度弹簧钢。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的熔炼温度为1630-1700℃，时间为25-60分钟；所述的精炼温度为1500-1550℃，时间为20-60分钟；

RH真空脱气的真空度≤130Pa；真空时间为20-60分钟。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，精炼过程采用电磁搅拌。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，连铸的冷却过程先以25℃-35℃/min降温至1150℃以下，然后自然冷却至室温；

控制冷却的具体步骤为：以不小于30℃/min的速度快冷至600℃，然后以不大于10℃/min的速度保温慢冷至室温；

热轧的开轧温度为900-1000℃，终轧温度为780-900℃。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的钢锭剥皮深度为至少3.0mm；连续热轧的压缩比大于15:1。

7.根据权利要求2-6任一所述的制备方法，其特征在于，获得的弹簧钢的硬度≤HB350，半脱碳层小于等于0.20mm，无全脱碳层。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，还包括热处理；热处理方式为淬火+回火；淬火的方式为油淬，淬火温度为840-890℃，保温时间为1.0-1.3min/mm；回火温度为380℃-500℃。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，获得的弹簧钢的微观组织为95%索氏体和少量铁素体组织，并且只有索氏体和铁素体组织，不含其他组织；

获得的弹簧钢的抗拉强度≥2000MPa、屈服强度≥1850MPa、延伸率≥7%、断面收缩率≥25%、疲劳周次大于350000；晶粒度大于ASTM 9.0级。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，获得的弹簧钢的应用厚度为6-50mm，应用直径为6-35 mm。