專利名稱:低碳馬氏體型彈簧鋼的制作方法
本發(fā)明屬于合金鋼領域。主要適用于制造中、重型車輛的等截面或板截面板簧，也可用作其它機械彈簧。
鋼板彈簧是支承車體重量，緩和震動的重要部件，它承受一定的負荷、沖擊、彎曲、扭轉和交變疲勞等多種應力作用，因此，應具有高強度和高韌性的良好配合及優(yōu)良的熱成形性和熱處理性能。
目前，世界各國彈簧鋼的實際碳含量均在0.4～0.7%(重量百分比)之間，且大多為油淬并中溫回火。例如美國的AISI9260、AISI9255、AISI6152;英國的En47、En11;日本的SuP6、SuP7、SuP9、SuP11;西德的60SiMn6、55Si7、50CrV4;我國的50CrVA、55SiMnVB、60Si2Mn等。這些鋼雖然都有較高的強度但其共同的缺點是韌性低，表面脫碳傾向大，因而疲勞壽命不高;另外，熱處理必須油淬，因而消耗了可貴的能源，污染了環(huán)境，影響工人的健康。
本發(fā)明的目的在于提供一種強度高、韌性好、表面脫碳傾向小的水淬彈簧鋼。
本發(fā)明突破了現(xiàn)有彈簧鋼都是中碳含量的傳統(tǒng)局面，應用低碳馬氏體理論，首次在彈簧鋼中引入低碳馬氏體型鋼號，并綜合Si-Mn系和Cr-V系彈簧鋼于一體，在熱處理工藝上采取水淬加低溫回火，研制成功了一種新型彈簧鋼25Si2MnCrV。新型彈簧鋼25Si2MnCrV的具體化學成分(重量百分比)如下0.22～0.29%C、2.00～2.30%Si、1.20～1.50%Mn、0.60～0.90%Cr、0.07～0.15%V、RE(稀土)＜0.1%，其余為Fe。
在成分上，碳含量降至0.30%以下，并與適量的Si配合，是本發(fā)明的主要特點之一，其目的是能實現(xiàn)水淬，避免脫碳和保持高的屈強比，Mn-Cr共用除提高淬透性外，還有一定的抗腐蝕作用;添加少量V主要是細化晶粒。
本發(fā)明的冶煉和軋制工藝與一般合金彈簧鋼相似，無特殊要求。熱處理采用水淬并低溫回火，這是本發(fā)明的另一特征。淬火溫度為910～950℃，加熱總時間按1～2分鐘/毫米板厚計算，淬火介質為水，水溫≤50℃，回火溫度為260～310℃，保溫時間≥9分鐘/毫米板厚。
按照上述成分和熱處理工藝生產鋼板，在常溫下具有如下力學性能，即σb≥145kgf/mm2，σs≥130kgf/mm2，δ≥6、φ≥35%、αk≥6kg-m/cm3。
上述性能均高于60Si2Mn和55SiMnVB彈簧鋼的標準規(guī)定。此外，單片疲勞壽命比60Si2Mn和55SiMnVB彈簧鋼高40%以上，且脫碳傾向小，允許水淬，水淬時的全馬氏體深度可達30毫米，故綜合性能良好。
本發(fā)明經(jīng)濟效果顯著，淬火介質由傳統(tǒng)的礦物油改成水，使生產每噸鋼板彈簧可省油12kg;低溫回火比傳統(tǒng)的中溫回火，每噸鋼可節(jié)電19度。另外，在下料時可提高收得率，延長切割刀具的壽命，且無公害。
實施例根據(jù)本發(fā)明的化學成分范圍，在電爐上冶煉3爐鋼，3個鋼的具體化學成分如表1。經(jīng)軋制后，在930℃水淬，300℃回火，所得的力學性能如表2。
權利要求
1.一種合金彈簧鋼其特征在于具體化學成分(重量百分比)為0.22～0.29%C、2.00～2.30%Si，1.20～1.50%Mn、0.60～0.90%Cr、0.07～0.15%VRE(稀土)＜0.1%，其余為Fe。
2.根據(jù)權利要求
1所述的彈簧鋼，其特征在于顯微組織為低碳馬氏體型。
專利摘要
本發(fā)明系合金彈簧鋼。主要用于制造中、重型車輛的等截面或變截面板簧。本發(fā)明突破了彈簧鋼均為中碳含量的傳統(tǒng)局面，采用低碳與高硅相匹配，水淬和低溫回火的熱處理工藝，獲得了高強度和高韌性的良好配合以及高的耐疲勞壽命等優(yōu)異的綜合性能。由于采用水淬工藝，每生產一噸鋼板可節(jié)油12公斤，節(jié)電19度，經(jīng)濟效果顯著，且無環(huán)境污染。
文檔編號C22C38/34GK86100259SQ86100259
公開日1987年10月7日 申請日期1986年1月17日
發(fā)明者楊培義, 楊其萍, 朱親江, 劉喜林, 張建軍, 朱仁章, 劉慶華 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院, 南昌鋼鐵廠, 大冶鋼廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan