[發明專利]一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法

有效

• 申請號: 201210188107.4
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102703670A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 楊仲輝
• 申請（專利權）人: 楊仲輝
• 主分類號: C21D9/02
• 分類號: C21D9/02;C21D1/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

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技術領域

本發明涉及一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法。?

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背景技術

55Si2Mn合金彈簧鋼是應用廣泛的硅錳彈簧鋼，強度、彈性和淬透性較55Si2Mn稍高。55Si2Mn鋼屬于硅錳系合金彈簧鋼，是在優質中碳鋼的基礎上提高硅、錳含量而成。硅的作用是提高鋼的硬度、強度、屈強比和疲勞性能，同時增加鋼的回火穩定性。錳的作用在于提高鋼的淬透性和耐磨性。由于具有良好的綜合力學性能和低廉的價格，55Si2Mn鋼得到了廣泛的應用，在我國彈簧鋼生產中的應用比例接近60％。55Si2Mn合金彈簧鋼適于鐵道車輛、汽車拖拉機工業上制作承受較大負荷。55Si2Mn彈簧鋼的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、板簧也適于制作工作溫度在250℃以下非腐蝕介質中的耐熱彈簧以及承受交變負荷及在高應力下工作的大型重要卷制彈簧。具體常用作汽車、拖拉機和機車上的減振板簧和螺旋彈簧、氣缸安全閥簧，還可用作250℃以下使用的耐熱彈簧。

常規的55Si2Mn合金彈簧鋼的化學成份為：碳?C?：0.52～0.6；硅?Si：1.50～2.00；錳?Mn：0.60～0.90；硫?S?：≤0.035；磷?P?：≤0.035；鉻?Cr：≤0.35；鎳?Ni：≤0.35；銅?Cu：≤0.25。現有的熱處理方式為：高溫淬火+低溫回火。常規晶相組織為回火屈氏體。55Si2Mn合金鋼硅和錳提高彈性強度和屈強比，提高淬透性，抗回火穩定性和抗松弛穩定性，過熱敏感性也較小，但脫碳傾向較大，尤其是硅與碳含量較高時，碳易于石墨化，使鋼變脆。而傳統的熱處理工藝不能兼顧高強度與良好塑韌性的要求：若降低回火溫度較低，則塑性較差、易發生低應力脆斷；若提高回火溫度可改善塑性，但強度大幅下降。因此，傳統的熱處理制度雖然可以保證該類合金能夠滿足普通使用環境的服役條件，但塑性、韌性欠佳或強韌性匹配不足、氫脆與應力腐蝕敏感性大等缺點，卻限制了該類合金鋼強韌性潛力的發揮。尤其是近年來汽車輕量化和高性能化的快速發展，迫切要求提高彈簧鋼的設計應力。現有的55Si2Mn合金彈簧通常在冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成型后還要再進行低溫回頭處理，以消除應力。

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發明內容

本發明是要解決現有55Si2Mn的在滿足強度的同時塑韌性不足的問題，提供了一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法。?

本發明的55Si2Mn合金彈簧的加工方法是通過以下步驟實現的：

1）將55Si2Mn鋼帶加熱至850-860℃，進行奧氏體化處理，保溫時間為8-9.5分鐘；

2）然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉變溫度區間內進行等溫淬火，淬火溫度為210-220℃，保溫時間為1-1.5分鐘；

3）將經步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400-420℃的配分溫度下等溫配分熱處理6-7分鐘；

4）將步驟3得到的鋼件淬火至室溫；

5）將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。

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本發明的方法經過大量實驗，55Si2Mn合金鋼經過本發明的具體步驟和參數的熱處理方法處理后，通過等溫淬火可以得到部分馬氏體和殘余奧氏體，隨后通過等溫配分熱處理以獲得由低碳馬氏體和殘余奧氏體及其轉變組織構成的復相組織，從而使得處理后的55Si2Mn合金鋼呈現高強度和高塑性的良好配合，并提高了應力腐蝕抗力、降低氫脆敏感性，從而在具有高強度的同時具有較高的塑性，使用該熱處理方法的55Si2Mn合金鋼帶，可以直接通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形，無需再進行低溫回頭工序，足以滿足特殊場合的需要。

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具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。?

實施例1：

1）將55Si2Mn鋼帶加熱至850℃，進行奧氏體化處理，保溫時間為8分鐘；

2）然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉變溫度區間內進行等溫淬火，淬火溫度為210℃，保溫時間為1分鐘；

3）將經步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400℃的配分溫度下等溫配分熱處理6分鐘s；

4）將步驟3得到的鋼件淬火至室溫；

5）將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。

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實施例2：

1）將55Si2Mn鋼帶加熱至855℃，進行奧氏體化處理，保溫時間為9分鐘；