[發(fā)明專利]一種抗拉強度為2300～2400MPa淬回火彈簧鋼絲制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011030150.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112143869B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶善龍;邢獻強
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市奧賽鋼線科技有限公司
• 主分類號: C21D9/02
• 分類號: C21D9/02;C21D8/06;C21D1/18;C21D1/60
• 代理公司: 廣州市華創(chuàng)源專利事務(wù)所有限公司 44210
• 代理人: 吳寶儀

本發(fā)明公開了一種抗拉強度為2300～2400MPa淬回火彈簧鋼絲制備工藝，包括鋼絲盤條，包括下述步驟：A、剝皮；B、韌化、表面處理；C、冷拔；D、淬回火、渦流探傷。利用本發(fā)明的工藝能夠有效的生產(chǎn)出抗拉強度為2300～2400MPa，斷面收縮率≥40％的尾門彈簧用淬回火彈簧鋼絲，用其制乘的尾門彈簧性能可達(dá)到最大工作應(yīng)力為1469MPa，疲勞壽命6～10萬次，在80℃下保溫1000小時后衰減率小于5％要求；同時，本發(fā)明具有工藝簡單、鋼絲平直度好、精度高、彈簧卷制成品率高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料熱處理加工的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適合抗拉強度為2300～2400MPa淬回火彈簧鋼絲的制備工藝。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的乘用車后備箱開閉是用扭桿彈簧(低檔車)和氣彈簧(中高檔車)來控制的。為了滿足后備箱感應(yīng)自動開閉的功能，目前奔馳、寶馬車等已改用帶植絨的圓柱狀長條形彈簧來控制，由于受乘用車后備箱尺寸的限制，汽車廠商希望采用具備超高強度、高抗松弛性能的淬回火鋼絲制造此彈簧。鋼絲直徑一般為φ3～4mm，抗拉強度為2200～2300MPa，斷面收縮率≥40％。彈簧性能指標(biāo)為最大工作應(yīng)力1200～1300PMa，疲勞壽命6～10萬次，在80℃下保溫96小時后衰減率小于5％。但是隨著技術(shù)的進步，汽車廠商對尾門彈簧的性能要求越來越高，如尾門彈簧，最大工作應(yīng)力1469MPa，疲勞壽命6～10萬次，在80℃下保溫1000小時后衰減率小于5％。為此必須開發(fā)出抗拉強度為2300～2400MPa，斷面收縮率≥40％的淬回火彈簧鋼絲才能滿足其要求，但傳統(tǒng)的淬回火彈簧鋼絲制備工藝己無法適應(yīng)。必須開發(fā)出新的淬回火彈簧鋼絲制備工藝以實現(xiàn)具有晶粒細(xì)化、組織細(xì)化和更高密度位錯的淬回火彈簧鋼絲。傳統(tǒng)的淬回火彈簧鋼絲制備工藝為φ7.0mm彈簧鋼線材剝皮至φ6.5mm后必須經(jīng)退火或正火或鉛浴淬火和表面處理之后才能大壓縮冷拔加工。φ6.5mm65Si2CrV鋼絲經(jīng)670～690℃退火后抗拉強度為770～820MPa，斷面收縮率為56％～58％，金相組織為鐵素體基體上分布球化不完全的球狀碳化物和片狀碳化物，見圖1所示。該組織存在兩個問題:一是球狀碳化物在在鋼絲走線速度35m/min，奧氏體溫度920～950℃條件下(想當(dāng)于鋼絲從常溫加熱奧氏體化到淬火時間只有10.3秒)，無法完成大球狀碳化物全部溶解并實現(xiàn)奧氏體組織均勻化，見圖2所示，進而導(dǎo)致φ3～4mm淬回火彈簧鋼絲抗拉強度在2200MPa左右時，塑性就別出現(xiàn)嚴(yán)重下降，其拉伸試樣斷面收縮率不會大于10％，無法滿足制簧要求；二是冷拔φ3.8mm以下尺寸的鋼絲心部偏析區(qū)易出現(xiàn)“人”形微裂紋，見圖3所示，造成彈簧服役時出現(xiàn)早期疲勞斷裂，嚴(yán)重時在彈簧卷制或熱壓合工序中就會出現(xiàn)斷裂。φ6.5mm 65Si2CrV鋼絲經(jīng)900～920℃奧氏體化在線正火后抗拉強度為1180～12200MPa，斷面收縮率為60％～62％，正常情況下金相組織為索氏體+珠光體+小球狀碳化物，見圖4所示。但若鋼絲心部存在嚴(yán)重Si、Mn、Cr元素偏析，其心部偏析區(qū)就會出現(xiàn)淬火馬氏體異常組織，見圖5所示。經(jīng)我們研究表明，φ6.5mm 65Si2CrV鋼絲經(jīng)900～920℃奧氏體化后最佳鉛浴淬火溫度為600～620℃，但工業(yè)化鉛浴爐最高使用溫度只有560℃。故此工藝無法工業(yè)化實施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述缺陷，提供一種適合抗拉強度為2300～2400MPa淬回火彈簧鋼絲的制備工藝。利用本發(fā)明的工藝能夠有效的生產(chǎn)出抗拉強度為2300～2400MPa，斷面收縮率≥40％的尾門彈簧用淬回火彈簧鋼絲。

本發(fā)明所要解決的問題通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種抗拉強度為2300～2400MPa淬回火彈簧鋼絲制備工藝，包括鋼絲盤條，包括下述步驟：

A、剝皮：對依次經(jīng)放線裝置展開和校直裝置校直后的鋼絲盤條在剝皮生產(chǎn)線上進行規(guī)圓和剝皮、收卷；