[發(fā)明專利]一種耐低溫高強(qiáng)度彈簧鋼及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510064475.1
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104630650A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅百榮
• 申請（專利權(quán)）人: 銅陵百榮新型材料鑄件有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C33/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐低溫高強(qiáng)度彈簧鋼及其制備方法。

背景技術(shù)

合金鋼的發(fā)展已經(jīng)有100多年的歷史了，到目前為止，多種多樣的合金鋼在工業(yè)上被應(yīng)用，主要有以下類型：調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、工具鋼、高速鋼、模具鋼、高中低碳合金鋼等，目前為止，雖然合金鋼技術(shù)得到很大發(fā)展，但是，仍有很多問題存在，如耐磨度、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性、成本等不能兼顧，在很多場合還不能滿足生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐低溫高強(qiáng)度彈簧鋼及其制備方法，制備的彈簧鋼具有強(qiáng)的耐低溫韌性、高強(qiáng)度、抗疲勞和淬透性的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種耐低溫高強(qiáng)度彈簧鋼，其含有的化學(xué)成分及其重量百分比如下：C0.45-0.55％、Si?1.0-1.3％、Mn?1.2-1.4％、Ni?3.5-5.5％、Cr?0.8-1.0％、Cu?0.3-0.5％、Ti?0.006-0.008％、Zn?0.03-0.06％、Sn?0.004-0.005％、P≤0.025％、S≤0.025％、余量為鐵。

所述的耐低溫高強(qiáng)度彈簧鋼的制備方法，包括以下步驟：

(1)將生鐵與廢鐵按1：2比例投入爐中熔化作為鐵基質(zhì)來源；進(jìn)行脫硫、脫氧、合金化，合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋?1)Si、Mn；(2)Cu、Zn、Sn；(3)Ni、Cr、Ti；(4)其它剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為8-10分鐘，投料后攪拌均勻；

(2)采用精煉劑爐外精煉，然后澆鑄、鑄后熱處理。

所述的耐低溫高強(qiáng)度彈簧鋼的制備方法，步驟(2)中所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：硅灰石粉5-8份、氫氧化鎂8-10份、硅藻土5-8份、玉石粉3-4份、氯化鉀10-15份、氯化錳5-7份、海綿鈦0.5-0.8份；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；將所得粉末加入相當(dāng)于粉末重量3-5％的硅烷偶聯(lián)劑KH-550、2-4％的納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在1000-1100℃下煅燒3-4小時(shí)，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明通過對合金成分進(jìn)行合理調(diào)整，合理設(shè)置配比和生產(chǎn)工藝，合理設(shè)置投放次序，形成的彈簧鋼具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，尤其具有超高的強(qiáng)度、耐低溫韌性和淬透性，不含貴金屬元素V，降低了材料的成本；本發(fā)明C含量控制在0.45-0.55％，并添加B、V、Ti、提高鋼的淬透性和晶粒度；Mn的重量百分比為1.2-1.4％，提高鋼的淬透性和低溫沖擊韌性；Ni的重量百分比為3.5-5.5％，提高鋼的低溫沖擊韌性；在精煉時(shí)添加的精煉劑，對鋼體內(nèi)的氧化夾雜物具有強(qiáng)烈的吸附作用，能有效地俘獲夾雜物并迅速下沉造渣，顯著提高彈簧鋼的力學(xué)性能和耐低溫性能。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例，在未脫離本發(fā)明宗旨的前提下，所作的任何改進(jìn)均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1：

一種耐低溫高強(qiáng)度彈簧鋼，其含有的化學(xué)成分及其重量百分比如下：C0.45-0.55％、Si?1.0-1.3％、Mn?1.2-1.4％、Ni?3.5-5.5％、Cr?0.8-1.0％、Cu?0.3-0.5％、Ti?0.006-0.008％、Zn?0.03-0.06％、Sn?0.004-0.005％、P≤0.025％、S≤0.025％、余量為鐵。

制備方法，包括以下步驟：

(1)將生鐵與廢鐵按1：2比例投入爐中熔化作為鐵基質(zhì)來源；進(jìn)行脫硫、脫氧、合金化，合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋?1)Si、Mn；(2)Cu、Zn、Sn；(3)Ni、Cr、Ti；(4)其它剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為8-10分鐘，投料后攪拌均勻；