[發明專利]一種耐腐蝕彈簧鋼及熱處理工藝

在審

• 申請號: 201711057705.7
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109750230A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 呂淑敏
• 申請（專利權）人: 青島海大智匯科技管理咨詢有限公司
• 主分類號: C22C38/34
• 分類號: C22C38/34;C22C38/32;C22C38/20;C22C38/26;C22C38/22;C22C38/04;C21D6/00;C21D1/28;C21D1/19
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本發明公開了一種耐腐蝕彈簧鋼及熱處理工藝，該彈簧鋼由以下成分及重量百分比組成：C0.400～0.600％、S1.650～2.400％、Mn0.210～0.750％、Cu0.050～0.100％、Cr0.750～3.700％、B0.008～0.010％、Mo0.002～0.500％、Nb0.005～0.200％、Ta0.005～0.2000％、Re0.050～1.00％，余量為Fe及不可避免的雜質。此彈簧鋼制成的彈簧壽命可延長20?30％。本發明熱處理工藝采取雙介質淬火避免了單純在水中淬火工件易變形開裂、單純在油中淬火工件不易淬透的兩大缺點，保證工件具有較好的機械性能；后續的中溫回火工藝使彈簧鋼的硬度在35～50HRC范圍內，具有較高的彈性極限、屈服點和一定的韌性。

技術領域

本發明涉及彈簧鋼，具體涉及一種耐腐蝕彈簧鋼及熱處理工藝。

背景技術

鋼是經濟建設中極為重要的金屬材料，按其化學成分分為碳素鋼和合金鋼。隨著現代科學技術的發展，碳素鋼的性能已經不能全面滿足建設需要，于是人們研制了各種合金鋼。鋼的種類繁多，但是鋼的用途不同，其所含金屬種類和用量也不盡相同。彈簧鋼是專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼，屬于機械結構用鋼。按照質量等級，屬于特殊質量鋼，即在生產過程中需要特別嚴格控制質量和性能的鋼；按照中國習慣，彈簧鋼屬于特殊鋼，制作彈簧鋼的時候技術要求比較高，技術的過硬直接決定品質的高低。因此在制作彈簧時就要求彈簧鋼具有高的抗拉強度和彈性極限。彈簧在使用過程中常常遭遇化學或者電化學腐蝕，這也嚴重影響彈簧的使用壽命。因此，從彈簧鋼的組成，彈簧的熱處理，以及后期彈簧的表面處理等環節入手來改善彈簧的彈性、強度、耐腐蝕性等性能來延長彈簧的壽命是我們需要重點研究的問題。

從彈簧鋼的組成來看，各元素之間的合理配比會大大提高彈簧鋼的品質，尤其是適當加入一些功能性元素，也會從不同方面對彈簧的壽命起到延長的作用。

彈簧鋼在淬火時經常會遇到“未淬透”的現象，即工件表層獲得馬氏體組織，硬度較高，而心部則是非馬氏體組織，硬度偏低。工件只有表里性質均勻一致，才能充分發揮鋼材的各方面性能。因此，完善的熱處理工藝對于延長彈簧的使用壽命也是至關重要的。

發明內容

本發明提供了一種耐腐蝕彈簧鋼及熱處理工藝，能夠提高彈簧的機械性能和耐腐蝕性，從而延長彈簧的使用壽命。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實施：

一種耐腐蝕彈簧鋼，由下列重量百分比的成分組成：C0.400～0.600％、Si1.650～2.400％、Mn0.210～0.750％、Cu0.050～0.100％、Cr0.750～3.700％、B0.008～0.010％、Mo0.002～0.500％、Nb0.005～0.200％、Ta0.005～0.200％、Re0.050～1.00％，余量為Fe及不可避免的雜質。

優選的，所述彈簧鋼由下列重量百分比的成分組成：C0.400～0.500％、Si1.750～2.000％、Mn0.250～0.750％、Cu0.050～0.850％、Cr0.750～3.000％、B0.008～0.009％、Mo0.002～0.450％、Nb0.005～0.150％、Ta0.005～0.150％、Re0.060～1.00％，余量為Fe及不可避免的雜質。

一種耐腐蝕彈簧鋼熱處理工藝，包括初步熱處理和最終熱處理：

(1)初步熱處理

正火，在加熱爐中充滿防氧化氣體，將彈簧鋼加熱至880-950℃，熱透后保溫45-60min，采用氮氣風冷；

優選的，所述防氧化氣體為氮氣或者氬氣。

(2)最終熱處理

①雙介質淬火，將彈簧鋼在真空環境下加熱到830-880℃，保持1-2.5小時后，將其浸入水介質中冷卻至300-350℃，立即取出浸入油中冷卻至室溫；