[發(fā)明專利]一種彈簧扁鋼的生產(chǎn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210552803.2
• 申請日: 2022-05-21
• 公開（公告）號: CN114875326A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭健;張成元;張群琥;楊奇軍;劉建;楊庚朝;王旭冀;李建宇;楊建華;陳禮清;趙陽;姜政宇
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司;東北大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/06;C22C38/42;C22C33/04;C21D1/18;C21D8/02;B22D11/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

本發(fā)明涉及一種兼具高強度和低硬度的彈簧扁鋼的生產(chǎn)方法。鋼的化學成分重量百分比為C=0.35%～0.40%、Si=1.0%~1.3%、Mn=0.2%~0.4%、Cr=0.50%～0.90%、Ni=0.20%～0.60%、V=0.10%~0.30%、Nb=0.010%～0.050%、Al=0.010%～0.050%、P≤0.020%、S≤0.020%、Cu≤0.20%，O≤0.0020%，N=0.0090%~0.0200%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。生產(chǎn)工藝包括冶煉、連鑄、軋制+冷床緩冷、淬火+回火等步驟。應用以上成分及工藝，獲得彈簧扁鋼的組織為回火屈氏體，其抗拉強度1500MPa、屈服強度1350MPa、硬度為40HRC~44HRC。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種兼具高強度和低硬度的彈簧扁鋼的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著汽車排放標準的不斷升級，輕量化已成為汽車發(fā)展的必然趨勢。鋼板彈簧，簡稱板簧，是車輛懸架系統(tǒng)的重要組成部分，兼具減震和導向的作用。由于其結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，板簧在載貨汽車中得到了廣泛的應用。板簧重量占汽車整車重量的9%左右，減輕板簧重量是實現(xiàn)汽車輕量化的一個有效手段。而提高制造板簧的彈簧扁鋼的強度可顯著降低板簧的重量，這是因為板簧的重量與其設(shè)計應力的平方成反比。

但在應用高強度彈簧扁鋼制造板簧時存在如下問題：高強度的彈簧扁鋼經(jīng)淬火+中溫回火處理后其顯微組織為回火屈氏體，其硬度通常都很高，導致下料和加工中心孔、端孔時設(shè)備磨損比較大，增加了板簧生產(chǎn)企業(yè)的加工成本。開發(fā)兼具高強度和低硬度的彈簧鋼是解決上述問題的有效途徑。

CN114134431A公開了“一種方坯連鑄連軋2000Mpa級高強高韌高淬透性彈簧鋼及其制造方法”，鋼的化學成分按重量百分比為C：0.38~0.45%、Si：1.60~2.20%、Mn：0.10~0.75%、P≤0.10%、S≤0.002%、Cr：1.80~2.30%、Ni：1.60~2.40%、Mo：0.4~0.7%、Cu：0.2~0.5%、Al：0.01~0.04%、V：0.10~0.30%、Nb:0.010~0.030%、N≤0.006%、Ca：0.0005~0.005%，且Ca/S≥1，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該彈簧鋼進行淬火+回火處理后的抗拉強度≥2000MPa，屈服強度≥1750MPa，硬度為540HBW~570HBW (轉(zhuǎn)換為52HRC~54HRC)。

CN110760656A公開了“一種生產(chǎn)高強度SiCrV彈簧鋼的熱處理方法”，鋼的化學成分按重量百分比為C：0.56~0.64%、Si：1.40~1.80%、Mn：0.40~0.70%、Cr：0.90~1.20%、V：0.10~0.20%、其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該彈簧鋼進行淬火+回火處理后的抗拉強度≥1900MPa，屈服強度≥1700MPa，硬度為61.5HRC~63.1HRC。

CN110257701A公開了“一種彈簧鋼材料及采用該材料生產(chǎn)的汽車空氣懸架導向臂”，鋼的化學成分按重量百分比為C：0.50~0.55%、Si：0.80~1.00%、Mn：1.00~1.20%、Cr：1.00~1.20%、V：0.05~0.15%、Mo：0.02~0.05%、Nb：0.01~0.02%、Ti：0.008~0.018%，Als：0.012~0.035%、N：0.0020~0.0080%、P≤0.025%，S≤0.025%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該彈簧鋼經(jīng)830℃淬火+480℃回火處理后的抗拉強度為1528MPa，屈服強度為1355MPa，硬度為46.5HRC。

上述專利中，為了保證彈簧鋼具有較高的抗拉強度和屈服強度，通常含有較高含量的C(0.5%)、Mn(1%)、Cr(1%)中的一種或幾種，導致彈簧鋼經(jīng)淬火+回火后硬度也較高(硬度≥45 HRC)，導致了板簧生產(chǎn)廠家的加工工具損耗較大，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種兼具高強度和低硬度的彈簧扁鋼及其制備方法，所生產(chǎn)的彈簧鋼抗拉強度達到1500MPa以上，屈服強度達到1350MPa以上，淬火+回火熱處理后的硬度為40HRC~44HRC。