[发明专利]一种65Mn弹簧钢盘条的生产工艺及65Mn弹簧钢盘条

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种盘条的生产工艺，更具体地讲，涉及一种65Mn弹簧钢盘条的生产工艺及根据该生产工艺所获得的65Mn弹簧钢盘条。

背景技术

弹簧钢盘条兼具高碳及低合金钢的特点，是用于制作普通弹簧钢丝、油淬火-回火弹簧钢丝、汽车和农用车减震器弹簧、其它机械弹簧等金属制品的重要原料，是一种附加值高的产品，市场需求量大。而65Mn钢是目前市场上最主要的弹簧用钢之一，也是西南地区目前用量较大的弹簧用钢之一。

弹簧主要作用是储存弹性应变能和减轻震动与冲击。由于弹簧一般在动负荷(反复弯曲应力或反复扭转应力)的条件下使用，故要求弹簧钢必须有高的弹性极限σe、高的屈服强度σs、抗拉强度σb、高的屈强比σs/σb以及高的抗疲劳性能，并有足够的塑性和韧性，较好的淬透性和低的脱碳敏感性，以便于在冷热状态下易于成型及热处理后获得所需的性能。65Mn钢具有淬透性能较好、强度较高等优点，用于制造弹簧，应用广泛。因此，弹簧钢盘条要求就有具有高的抗拉强度和疲劳寿命。

65Mn弹簧钢盘条在后续加工过程中还要进行表面除鳞、冷拔、热处理等工艺，所以对其表面质量有较高要求。65Mn弹簧钢盘条要求具有高的洁净度和成分均匀性，须严格控制表面脱碳，要求均匀的组织及性能，否则会引起盘条的通条性能不均匀，造成断丝率偏高，影响产品的后续加工工艺性能。

传统的65Mn弹簧钢盘条采用常规轧制，成品表面脱碳严重、氧化铁皮厚、金属收得率较低，金相组织是片层间距较大的珠光体，且生产成本较高。由此获得的弹簧钢盘条在拉拔过程中需要进行铅淬火才能获得索氏体组织，从而得到较好的综合力学性能，即抗拉强度Rm≥1050MPa，断面收缩率Z≥36％，具备此金相组织和力学性能的65Mn弹簧钢盘条，在绕制弹簧时不易断丝且弹簧的疲劳寿命长，弹簧综合力学性能好。

由于弹簧的受力特点和工作特点，弹簧钢表面脱碳会明显降低弹簧的疲劳极限。除了轧后冷却工艺外，加热条件也是影响弹簧钢盘条表面脱碳的重要因素。因此，需要研究一种新的生产工艺，达到优化65Mn弹簧钢盘条的金相组织及综合性能的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的在于提供一种能够降低甚至消除盘条表面脱碳、提高成品弹簧的疲劳寿命、减少氧化铁皮量并提高金属收得率、改善金相组织以获得高索氏体率提高弹簧钢盘条的强度和塑性使其具备取消拉拔前期铅淬火工序的条件，从而降低生产加工成本的65Mn弹簧钢盘条的生产工艺及根据该生产工艺所获得的65Mn弹簧钢盘条。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种65Mn弹簧钢盘条的生产工艺，所述生产工艺包括以下工序：原料准备、冶炼钢水、连铸成坯、加热连铸坯、高温轧制成盘条、吐丝后进行轧后控制冷却、后处理并得到盘条成品，其中，以重量百分比计，所述盘条成品包括以下化学成分：C：0.63～0.68％、Si：0.15～0.30％、Mn：0.95～1.15％、P≤0.018％、S≤0.016％、Cr≤0.15％、Ni≤0.15％、Cu≤0.10％、Mo≤0.02％、Ti≤0.01％、Als≤0.015％以及余量的Fe和不可避免的杂质；在所述加热连铸坯的步骤中，控制预热段温度为780～820℃、预热时间为35～50分钟，加热段温度为960～1000℃、加热时间为35～50分钟，均热段温度为1010～1050℃、均热时间为30～40min，并且控制炉内气氛为弱还原性气氛；在所述高温轧制成盘条的步骤中，控制开轧温度为960～1000℃，并且精轧机组及减定径机组采用8+4机型进行轧制，且仅使用前8架精轧机组和2架减定径机组；在所述吐丝后进行轧后控制冷却的步骤中，控制吐丝温度为870～890℃，并采用斯太尔摩控冷线进行盘条的轧后控制冷却，控制斯太尔摩辊道速率分别为，控制盘卷在珠光体相变前的冷速为13～15℃/s，珠光体相变温度控制在660～710℃，相变后冷速为4～5℃/s，使冷却后、后处理前的盘条表面温度小于或等于300℃。

根据本发明的65Mn弹簧钢盘条的生产工艺的一个实施例，在所述加热连铸坯的步骤中，控制所述预热段的中间测温点温度为790～810℃。

根据本发明的65Mn弹簧钢盘条的生产工艺的一个实施例，所述高温轧制成盘条的步骤包括使连铸坯依次通过粗轧机组、中轧机组、精轧机组及减定径机组形成盘条的步骤，其中，控制盘条进入精轧机组入口的温度为860～880℃，控制盘条进入减定径机组入口的温度为860～880℃。