專利名稱：高應(yīng)力化低碳馬氏體彈簧鋼35Si2CrVB及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種高應(yīng)力化低碳馬氏體彈簧鋼35Si2CrVB及其生產(chǎn)工藝，屬彈簧用新材料及生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
彈簧是應(yīng)用非常廣的機(jī)械零件，主要作為消震、貯能元件使用；現(xiàn)主要有板彈簧和螺旋彈簧兩大類。彈簧鋼的最大用戶是汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)制造和建筑業(yè)，由于彈簧的工作條件十分惡劣，對(duì)彈簧鋼的性能要求十分嚴(yán)格，傳統(tǒng)彈簧鋼一般采用含碳量為0.5-0.7％的中、高碳合金鋼制造，現(xiàn)有Si-Mn、Cr-Mn、Cr-V等合金系，并通過淬火+中溫回火獲得回火屈氏體組織，如日本的SUP6、SUP7、SUP9、SUP9A、SUP10、SUP11A，美國的SAE9260、9255、9262、5160、5155，法國的61SC7、55C3、50CV4、55Cr3，前蘇聯(lián)的60C2A、65Γ、50XΓP，我國的60Si2MnA、55SiMnVB、60CrMn、60Si2CrVA、50CrVA和新近研制的67CrVA等。此類彈簧鋼在性能、生產(chǎn)和使用上，均存在一些不足，如塑性、韌性差，綜合力學(xué)性能欠佳；易脫碳，影響彈簧鋼的疲勞強(qiáng)度和彈減抗力；軋制狀態(tài)硬度偏高，冷加工成型困難等。目前，對(duì)彈簧鋼的研究，基本上是在現(xiàn)有傳統(tǒng)中、高碳彈簧鋼材料潛力上挖掘，如采用先進(jìn)的冶煉技術(shù)和工藝，提高彈簧鋼的冶金質(zhì)量，采取最佳的加工成型、熱處理等工藝措施。所有這些，均未能從根本上解決問題。
本發(fā)明的目的是要提供一種可廣泛應(yīng)用于汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、摩托車、建筑業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)，具有較高強(qiáng)度和塑韌性、良好的綜合機(jī)械性能、高的淬透性、低的脫碳敏感性、高的疲勞壽命和彈減抗力，非常適合于制作各種等截面、變截面板簧和高應(yīng)力化螺旋彈簧的高應(yīng)力化低碳馬氏體彈簧鋼35Si2CrVB及其生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的是這樣加以實(shí)現(xiàn)的高應(yīng)力化低碳馬氏體彈簧鋼35Si2CrVB，其各組分及其重量百分比如下C 0.32-0.38，Si 1.40-1.80，Mn 0.40-0.90，Cr 0.50-0.90，V 0.08-0.30，B 0.001-0.003，Re 0-0.1，P 0-0.030，S 0-0.030，其余為Fe，組成100％的總重量；其生產(chǎn)工藝包含以下順序工藝步驟配料、冶煉、模鑄、開坯、加工成型、熱處理，工藝特征是在1050-1100℃開坯鍛造，終鍛溫度880-900℃，開軋溫度900-950℃；于900-940℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行奧氏體化處理，水淬或油淬，在250-400℃溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行回火處理。
本發(fā)明產(chǎn)品可在常用電弧爐或轉(zhuǎn)爐冶煉，也可另加爐外精煉及采用其他先進(jìn)冶煉措施，以提高其冶金質(zhì)量。
本發(fā)明鋼種35Si2CrVB冶煉模鑄后，其后續(xù)加工變形抗力小，成型容易，成本低。經(jīng)930℃水淬或油淬，在較寬的溫度區(qū)間250-400℃回火后，其各項(xiàng)性能均較傳統(tǒng)中、高碳合金彈簧鋼如60Si2MnA等有較大提高，其屈服強(qiáng)度σs＞1600MPa，抗拉強(qiáng)度σb＞1800MPa，延伸率δ＞9％，斷面收縮率φ＞50％，疲勞壽命較60Si2MnA提高兩倍以上，且有較高的彈減抗力，其動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度σ0.2達(dá)1394MPa，較60Si2MnA鋼的動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度σ0.21109MPa高近300MPa，且基本無脫碳現(xiàn)象，有良好的淬透性。
本發(fā)明鋼種由于其碳含量較低，淬火時(shí)可采用火淬，克服了傳統(tǒng)中碳鋼油淬所帶來的一系列問題，如消耗能源、油在淬火過程中會(huì)燃燒而放出煙霧和分解有毒產(chǎn)物、污染環(huán)境等。
有資料表明，2000年我國汽車總產(chǎn)量達(dá)250萬輛，其中轎車120萬輛。而僅是轎車所需懸架螺旋彈簧大約為4000噸/年，前、后簧各占一半。國內(nèi)特種鋼廠僅能供給前簧一半，后簧用鋼由于應(yīng)力要求提高，幾乎百分之百依靠進(jìn)口。而本發(fā)明產(chǎn)品能在一般的冶煉設(shè)備和工藝條件下生產(chǎn)，且設(shè)計(jì)應(yīng)力可達(dá)1200MPa以上，因而具有十分廣闊的開發(fā)前景，能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種高應(yīng)力化低碳馬氏體彈簧鋼35Si2CrVB，其特征在于各組分及其重量百分比如下C 0.32-0.38，Si 1.40-1.80，Mn0.40-0.90，Cr 0.50-0.90，V 0.08-0.30，B 0.001-0.003，Re 0-0.1，P 0-0.030，S 0-0.030，其余為Fe，組成100％的總重量；按上述要求進(jìn)行配料后，再依次經(jīng)過冶煉、模鑄、開坯、加工成型、熱處理工藝步驟，制得本發(fā)明產(chǎn)品。
2.一種權(quán)利要求1所述的高應(yīng)力化低碳馬氏體彈簧鋼35Si2CrVB的生產(chǎn)工藝，包含以下順序工藝步驟配料、冶煉、模鑄、開坯、加工成型、熱處理，特征在于在1050-1100℃開坯鑄造，終鍛溫度880-900℃，開軋溫度900-950℃；于900-940℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行奧氏體化處理，水淬或油淬，在250-400℃溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行回火處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高應(yīng)力化低碳馬氏體彈簧鋼35Si2CrVB,其各組分及其重量百分比為:C0.32－0.38,Si1.40－1.80,Mn0.40－0.90,Cr0.50－0.90,V0.08－0.30,B0.001－0.003,Re0－0.1,P0－0.030,S0－0.030,其余為Fe,組成100%的總重量。其生產(chǎn)工藝包含配料、冶煉、模鑄、開坯、加工成型、熱處理等普通工藝步驟。該鋼種經(jīng)處理后,其屈服強(qiáng)度σ
文檔編號(hào)C22C38/32GK1350070SQ01141359
公開日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者黎業(yè)生 申請(qǐng)人:黎業(yè)生