[發明專利]2100MPa級彈簧鋼絲及其生產方法

有效

• 申請號: 202210754602.0
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN114807728B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 麻晗;陳煥德
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司;張家港榮盛特鋼有限公司;江蘇沙鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C21D6/00;C21D8/06
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 孫姍

1.一種2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述彈簧鋼絲的化學成分以質量百分比計為：C 0.53~0.57%，Si 1.61~1.81%，Mn 0.7~0.8%，Cr 0.81~0.91%，V 0.11~0.19%，Nb 0.02~0.04%，Ni 0.01~0.09%，Mo 0.01~0.10%，O≤0.002%，N≤0.003%，Al≤0.002%，Ti≤0.001%，Sn≤0.005%，S≤0.01%，P≤0.01%，H≤0.0002%，余量為Fe及不可避免的雜質，其中，{[V]+[Nb]}/{[C]+[N]}=0.23~0.4；所述生產方法包括依次進行的鐵水預脫硫、轉爐冶煉、LF精煉、真空精煉、大方坯連鑄、開坯、修磨、高線軋制、控制冷卻、酸洗、拉拔和熱處理工序；其中：

所述LF精煉工序中，精煉渣堿度為1.3~1.6；

所述大方坯連鑄工序中，采用電磁末端攪拌和連鑄大壓下，總壓下量為13~19mm；

所述修磨工序中，對開坯工序所得的小方坯表面進行修磨，修磨后的小方坯的表面粗糙度Ra≤0.1μm；

所述高線軋制工序中，將小方坯軋制成盤條，開軋溫度為950~1050℃，吐絲溫度為850~900℃；

所述控制冷卻工序中，珠光體相變前的冷速為2.1~3.0℃/s，珠光體相變開始溫度為650~750℃，珠光體相變階段的冷速≤1℃/s，控制珠光體片層間距≤170nm；

所述熱處理工序中，在配置有在線感應加熱的生產線上對拉拔工序所得鋼絲先后進行淬火和回火，淬火溫度為Ar3+20℃~Ar3+50℃，其中，Ar3為所述鋼絲的奧氏體化溫度，回火溫度為395~415℃。

2.根據權利要求1所述的2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述鐵水預脫硫工序中，鐵水進行脫硫至鐵水中S≤0.002%；

所述轉爐冶煉工序中，將由廢鋼和預脫硫后的鐵水組成的冶煉原料在轉爐中進行冶煉，鐵水占所述冶煉原料的重量百分比≥85％；

所述LF精煉工序中，采用低鋁低鈦合金對鋼液進行合金化處理；

所述真空精煉工序中，在精煉爐進行真空處理后，對鋼液進行軟攪拌，軟攪拌的時間≥30min。

3.根據權利要求1所述的2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述開坯工序中，將連鑄坯在加熱爐中加熱后進行9道次連軋，開坯成截面為150mm×150mm的小方坯，加熱溫度為1150~1200℃，在爐時間≤240min。

4.根據權利要求1所述的2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述修磨工序中，采用砂輪機對小方坯的表面先后進行粗磨和細磨，單邊修磨深度≥1mm。

5.根據權利要求1所述的2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述高線連軋工序中，將修磨工序后的小方坯軋制成直徑為5.5~17mm的盤條；

所述控制冷卻工序中，采用斯太爾摩風冷線對盤條進行控制冷卻，輥道速度恒定為0.2m/s~1.0m/s。

6.根據權利要求5所述的2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述控制冷卻工序后的盤條的抗拉強度為950~1200MPa，斷面收縮率≥50%，斷后延伸率≥15%。

7.根據權利要求5所述的2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述控制冷卻工序后的盤條的金相組織為珠光體和鐵素體的兩相組織，其中珠光體的體積分數≥95%。

8.根據權利要求5所述的2100MPa級彈簧鋼絲的生產方法，其特征在于，所述控制冷卻工序后的盤條的脫碳層的最大深度≤20μm，渦流探傷的表面缺陷點數≤10個/噸。