CN101671792A

CN101671792A - 弹簧钢及其制备方法

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Publication number: CN101671792A
Application number: CN200810149557A
Authority: CN
Inventors: 刘明; 熊元波; 冯妍; 邓通武; 李光跃
Original assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd; Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd; Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: CN101671792B

Abstract

公开了一种弹簧钢，其中，以弹簧钢的总量为基准，所述弹簧钢含有0.56－0.64重量％的C、1.6－2重量％的Si、0.6－0.9重量％的Mn、0－0.015重量％的Ti、0.0055－0.03重量％的S和0.01－0.02重量％的Als，余量为Fe及不可避免杂质，且所述S与所述Als的重量比为0.55－3，所述Als为酸溶铝。本发明还提供了上述弹簧钢的制备方法，该方法包括将弹簧钢原料依次经过初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火，其中，所述弹簧钢原料的组成使所得弹簧钢的组成为上述根据本发明的弹簧钢的组成。根据本发明的钢抗疲劳性好，生产方法简单，降低了成本。

Description

弹簧钢及其制备方法

技术领域

本发明涉及弹簧钢，特别涉及一种疲劳性能优良的弹簧钢以及该弹簧钢的制备方法。

背景技术

强度、韧性和晶粒度等性能指标仅能间接地评价弹簧钢，抗疲劳性能才是反映弹簧钢的最重要指标，它不但可以反映弹簧钢的强度、韧性和晶粒度等各项性能指标的优劣，还能反映上述各性能之间的最佳匹配以及由这种性能之间的匹配对弹簧钢使用寿命的影响。而弹簧钢的内在质量与弹簧钢的抗疲劳性有很大的关联。因此，无论在弹簧钢的品种还是生产工艺方面的研究，都以提高弹簧钢的疲劳性能为最终目的。

现有技术中通过控制钢中的夹杂而实现对弹簧钢抗疲劳性能的提高。在钢的生产过程中特别是增加了精炼手段后的弹簧钢的生产过程中，钢中夹杂总量能够有效地减少，弹簧钢的洁净度得到提高，使弹簧钢的疲劳性能得到改善。例如，《江西冶金》杂志(第14卷1期，第10-13页)报道的国内某厂采用“电炉+模铸”工艺生产60Si2Mn汽车板簧的实物疲劳寿命平均仅为2.92万次，而《河南冶金》杂志(第15卷5期，第16-18页)则报道了国内另一生产厂采用“转炉+LF炉精炼+连铸”工艺生产的同一产品的实物疲劳寿命平均则可达到15.62万次。近期的研究还表明，控制夹杂物尺寸大小同样可以提高弹簧钢的疲劳性能。例如《钢铁》杂志(第43卷5期，第66-70页)的发表论文“夹杂物尺寸对60Si2CrVA高强度弹簧钢的高周疲劳性能的影响”通过实验更是得出：“虽然3种60Si2CrVA弹簧钢实验料的氧含量相同，但由于钢中夹杂物的尺寸差异，使其高周疲劳性能存在明显差异。随着夹杂物尺寸的较小，实验料的疲劳寿命和疲劳强度均逐渐提高”。

但是，这种对钢中夹杂物的含量或者尺寸大小进行控制的方法，大多是从理论的角度而言。在实践操作中，难以把握和实现这种对夹杂物的控制。例如，《武汉科技大学学报》杂志(第24卷3期，第221-224页)发表的“不同生产工艺对高强度弹簧钢夹杂物尺寸大小及疲劳性能的影响”论文指出：“采用不同的生产工艺，尽管都能获得较低的氧含量，但具有绝对不同的夹杂物尺寸分布，因而明显影响疲劳性能”。也就是说，这种通过控制钢中夹杂物来控制钢的抗疲劳强度的方法难以控制，还是难以在生产中保证弹簧钢的质量，得到抗疲劳强度提高的弹簧钢，现有技术中的弹簧钢的抗疲劳强度相对较低，或者需要生产厂家进行特殊的相应地操作，这意味着需要改变原有的生产模式甚至生产设备等，难以普遍适用，增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的弹簧钢抗疲劳强度较低的缺点，提供一种抗疲劳性能较好的弹簧钢。本发明还进一步地提供一种弹簧钢的制备方法，能可靠地制备弹簧钢得到抗疲劳强度提高的上述弹簧钢。

根据本发明提供的弹簧钢，其中，以弹簧钢的总量为基准，所述弹簧钢含有0.56-0.64重量％的C、1.6-2重量％的Si、0.6-0.9重量％的Mn、0-0.015重量％的Ti、0.0055-0.03重量％的S和0.01-0.02重量％的Als，余量为Fe及不可避免杂质，且所述S与所述Als的重量比为0.55-3，所述Als为酸溶铝。

根据本发明的弹簧钢的制备方法，该方法包括将弹簧钢原料依次经过初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火，其中，所述弹簧钢原料的组成使所得弹簧钢的组成为，以该弹簧钢的总量为基准，所述弹簧钢含有0.56-0.64重量％的C、1.6-2重量％的Si、0.6-0.9重量％的Mn、0-0.015重量％的Ti、0.0055-0.03重量％的S和0.01-0.02重量％的Als，余量为Fe及不可避免杂质，且所述S与所述Als的重量比为0.55-3，所述Als为酸溶铝。

本发明的发明人发现，现有技术中，对于在炼钢过程中钢中所形成的夹杂物的含量和尺寸大小等没有具体的可以参考的标准，从而难以把握和实现对钢中夹杂物的控制，从而对弹簧钢抗疲劳强的的控制也不能可靠地实现。本发明的方法是通过控制弹簧钢中主要的微量元素的含量来提高弹簧钢的疲劳性能，特别通过控制钢中S与Als的重量比为0.55-3从而能在弹簧钢的生产过程中可靠地提高弹簧钢的抗疲劳性能。

另外，根据本发明的方法在现有的生产条件下就可以进行弹簧钢的生产，不必改动厂内的生产设备和工艺流程，采用已有弹簧钢生产工艺，就可生产出疲劳性能良好的弹簧钢。

具体实施方式

根据本发明的弹簧钢，其中，以弹簧钢的总量为基准，所述弹簧钢含有0.56-0.64重量％的C、1.6-2重量％的Si、0.6-0.9重量％的Mn、0-0.015重量％的Ti、0.0055-0.03重量％的S和0.01-0.02重量％的Als，余量为Fe及不可避免杂质，且所述S与所述Als的重量比为0.55-3，所述Als为酸溶铝。

下面详细说明本发明提供的弹簧钢的各化学成分的作用以及配比依据。

钛(Ti)：0-0.015重量％

钛被用于固定钢中的氮元素。虽然在完全脱氧的条件下，钢中的钛形成5微米以上的碳化钛(TiC)、氮化钛(TiN)和碳氮化钛(TiCN)中的一种或几种，它们可阻止奥氏体晶界长大，钢加热到1250℃还能发现未溶于奥氏体的TiC、TiN和TiCN中的一种或几种的粒子，但是如果钛含量过多则会形成大颗粒的TiC、TiN和TiCN中的一种或几种的粒子，呈方形，棱角分明，十分坚硬，反而极大地恶化钢的韧性和抗疲劳性能。因此，需要将弹簧钢中钛的含量控制在0.015重量％以下，优选为0-0.002重量％。

硫(S)：0.0055-0.03重量％

钢中不可避免地存在硫，硫与Mn形成MnS夹杂并且在晶界也有一定的偏聚，这样会恶化钢的韧性和抗疲劳性，因此一般认为硫是有害元素，应当尽量降低钢中硫的含量。但本发明的发明人发现，钢液在凝固过程中析出的二次氧化物大多为低熔点相的CaO-Al₂O₃-SiO₂，而钢液中始终还存在有纯态的Al₂O₃杂质，这种纯态的Al₂O₃杂质也影响弹簧钢的疲劳性能。但是由于MnS为塑性夹杂，对这种纯态的Al₂O₃有一定的包裹作用，从而减少脆性夹杂对弹簧钢体的破坏，所以可以通过适当地提高钢中硫的含量从而较好地提高弹簧钢的抗疲劳性能。但考虑到MnS毕竟是夹杂物，过多的MnS影响到钢基体的连续性。因此，对硫的控制是本发明的关键因素之一。本发明的发明人意外地发现，通过将硫含量控制为0.0055-0.03重量％，优选为0.014-0.03重量％不仅不会恶化钢的韧性和抗疲劳性，相反还可以有效地提高钢的抗疲劳性。

酸溶铝(Als)：0.01-0.02重量％

酸溶铝也是本发明要控制的关键元素之一。钢中的铝分为两种，一种是来不及上浮到渣中的脱氧产物Al₂O₃中的铝，由于Al₂O₃不能溶于酸中，所以将与氧结合的铝称为酸不溶铝，将其余可被酸溶解的铝称为酸溶铝，酸溶铝常用“Als”表示，钢中酸溶铝和酸不溶铝之和称为全铝，常用“Al”或“Alt”表示)。本发明所称的酸溶铝指如以上所描述的存在于钢中可以被酸溶解的铝(Als)，所涉及的对酸溶铝的量的表述也指上述可以被酸溶解的酸溶铝中铝元素的量。

按脱氧工艺类型可大致将钢分为用铝脱氧的铝镇静钢和用硅脱氧的硅镇静钢两种，铝镇静钢具有比硅镇静钢更低的氧平衡浓度，铝镇静钢中的总氧量(T[O])也比硅镇静钢更低，所以大部分厂家采用铝脱氧工艺进行生产，以获得很低氧含量的钢。通常情况下采用铝脱氧时，钢中的酸溶铝(Als)的量通常较高，一般在0.02重量％以上，从而得到含氧量低的钢。但在这种情况下，很容易发生铝的二次氧化，产生大量的不利于疲劳性能的脆性Al₂O₃夹杂，严重时还会引起水口结瘤造成浇铸困难。通常解决的办法是进行钢液的钙处理，例如采用在高碱度条件下精炼或通过钢液喂含钙线，从而得到低熔点的铝酸钙夹杂物(Cl₂A₇、C₃A、CA，式中C代表CaO，A代表Al₂O₃)，但是这些铝酸钙夹杂尺寸较大，十分不利于弹簧钢的疲劳性能。

另外，在采用硅脱氧或者钢中铝含量较低的情况下，钢中酸溶铝(Als)的含量也很低，虽然此时铝形成了塑性夹杂物，但是钢中的总氧含量(T[O])很高，也即难以得到总氧含量在0.002重量％以下的钢，这意味着钢中的夹杂总量很高。而在夹杂总量高的情况下，无论怎样改善夹杂物的形貌，也不可能得到高疲劳性能的弹簧钢。

本发明的发明人发现，将所述酸溶铝(Als)的含量控制为0.01-0.02重量％时即可较好地避免上述缺陷的产生，钢液在凝固过程中析出的二次氧化物大多为低熔点相的CaO-Al₂O₃-SiO₂，在加热过程中有良好的变形能力，尺寸也小，有利于提高钢的抗疲劳性能。为了更好地获得抗疲劳性能的弹簧钢，所述Als的含量优选为0.012-0.018重量％。

S与Als的重量比(S重量/Al重量)：0.55-3

这是本发明所要控制的另一个关键因素。

如以上所描述地，现有的炼钢工艺中两种主要的脱氧的方法中，或者虽然得到总含氧量低的钢但其中存在较多的铝的脆性夹杂，或者铝在钢中的夹杂较多地为塑性夹杂，但是钢的总含氧量过高，也即意味着钢中的夹杂总量很高，都难以较好地提高钢的抗疲劳性能，而且对这种夹杂的控制由于没有可靠的标准来衡量，也难以把握。另外，在钢液中始终存在有部分纯的Al₂O₃脆性夹杂，影响弹簧钢的抗疲劳性能的提高。本发明的发明人发现，不同于现有技术地，将硫控制在较高含量的情况下，钢中的MnS塑性夹杂对Al₂O₃脆性夹杂的包裹作用就显得十分重要了。因此，根据本发明控制所述S与所述Als的重量在上述范围的前提下，使二者的重量比不小于0.55(S重量/Als重量≥0.55)时，也即在根据本发明的弹簧钢中，将S/Als控制为0.55-3时，更容易产生内部为Al₂O₃和外层为MnS的复合夹杂物，在得到含氧量很低的钢的同时通过MnS塑性夹杂的包裹作用，极大地降低了Al₂O₃的脆性夹杂对钢的抗疲劳性能的不利影响，有效地提高了钢的抗疲劳性能。优选地，为了得到抗疲劳性能更进一步提高的弹簧钢，所述S与所述Al的重量比为1.2-2.5，更优选为1.2-2。在此条件下，钢中的Al₂O₃和MnS的复合夹杂物增加一倍以上，更有利提高钢的抗疲劳性能。

本发明通过将所述硫和酸溶铝控制在上述范围内，使钢液在凝固过程中析出的二次氧化物多为低熔点相的CaO-Al₂O₃-SiO₂，有利于提高钢的抗疲劳性能。上述硫和酸溶铝的重量比可以说是氧含量和脆性夹杂之间的一个平衡点，通过该平衡点能够可靠地提高弹簧钢的抗疲劳性能。

碳(C)：0.56-0.64重量％

碳是稳定奥氏体的代表元素，是在弹簧钢中所含的用于提高强度和淬火硬度、确保耐磨损性的重要元素，是获得高强度和硬度的弹簧钢所必须的。高的碳含量虽然对钢的强度、硬度、弹性和弹减性能等有利，但不利于钢的塑性和韧性，而且使屈强比降低，脱碳敏感性增大，恶化钢的抗疲劳性能和加工性能。因此，本发明需要控制碳的含量使弹簧钢中碳的量为0.56-0.64重量％。发明人发现在本发明的弹簧钢中，将碳的含量进一步地控制在所述范围的偏上限的范围内，能够得到弹性和硬度更进一步提高的弹簧钢，因此，所述碳的含量优选地为0.6-0.64重量％。

硅(Si)：1.6-2重量％

硅元素是弹簧钢弹性的最主要贡献元素，是强化铁素体组织的元素，同时还能控制结晶粒生长，提高耐酸性，在铸造铸件时增强熔钢的流动性，减少表面缺陷。但是，硅含量过高时会导致降低钢的塑性和韧性，并导致碳的活性增加，从而在钢的轧制和加热过程中发生脱碳和石墨化的倾向，并使冶炼困难、易形成夹杂物因而恶化钢的抗疲劳性能。因此，控制硅的含量在所述范围的中下限的范围内，也即控制硅的含量使弹簧钢中硅的量在1.6-2重量％，从而能够保证弹簧钢具有足够的弹性的同时尽可能地降低其对钢的塑性和韧性的不利影响。

锰(Mn)：0.6-0.9重量％

在回火时，锰与磷有强烈的晶界共偏聚倾向，促进回火脆性，恶化钢的韧性。但另一方面，锰是脱氧和脱硫的有效元素，作为脱氧剂使用，在热处理时还可以提高弹簧钢的淬透性和强度，添加量小于0.5重量％时会降低N的固溶性而难以起到上述作用。因此，本发明需要控制锰的含量使弹簧钢中锰的量为0.6-0.9重量％，优选为0.7-0.9重量％。

磷(P)：0-0.03重量％

磷能在钢液凝固时形成微观偏析，随后在奥氏体化温度加热时偏聚在晶界，使钢的脆性显著增大，所以应该尽量低地控制弹簧钢中磷的含量，具体而言，P的含量为0.03重量％以下。

铬(Cr)：0-1.2重量％

铬能够有效地提高弹簧钢的淬火性和回火阻抗性，提高钢的强度。并且铬还可以降低碳的活度，提高钢的浸碳性，并形成微细碳化物，可降低加热、轧制和热处理过程中的钢材表面脱碳和石墨化倾向，提高韧性和耐磨损性。但含量过高时，反而大量形成铬的碳化物，恶化钢的弹减性能和韧性。因此，本发明需要控制铬的含量使弹簧钢中铬的量为1.2重量％以下，优选为0.001-1.2重量％。

镍(Ni)：0-0.35重量％，铜(Cu)：0-0.25重量％

镍是提高冲击韧性的非常重要的元素，能提高硬化能，使大型材料的热处理变得更容易，防止低温脆性，改善耐腐蚀性。添加少量时，能大幅度提高钢的韧性，但大量添加时不但成本过高，而且容易形成残留奥氏体，引起脆化。铜可被用于提高钢的强度，但是也属于昂贵的有色元素，使成本大幅增加。考虑到经济性，不特意加入镍和铜两种元素，而通过其它方式提高弹簧钢的韧性和强度，也即镍和铜可以作为在生产加工等过程中不可避免的杂质存在于本发明的弹簧钢中。以所述弹簧钢的总量为基准，所述Ni的含量可以为0.001-0.35重量％，所述铜的含量可以为0.001-0.25重量％。

钒(V)：0-0.2重量％

钒加入钢中形成VC、VN和/或VCN，在弹簧钢中以VC为主，细小弥散的VC粒子通过其对原始奥氏体晶界的钉扎作用，阻止奥氏体晶粒的长大，可以细化奥氏体晶粒。含钒钢有明显的第二相粒子析出，起到沉淀强化的作用，利于提高弹簧钢的强度、韧性和抗疲劳性能，但当含钒钢的钒含量过多时，析出粒子明显变粗，失去了上述作用，另外，考虑到所制成的弹簧钢的类型而对钢中钒的含量进行控制。因此以所述弹簧钢的总量为基准，本发明的弹簧钢中钒的量为0-0.2重量％，更具体地说，本发明的弹簧钢中钒的含量可以为0.1-0.2重量％。

根据本发明所述的弹簧钢，所述弹簧钢可以是硅锰系、硅铬系、硅铬钒系或硅铬钼系弹簧钢，特别优选为硅锰系弹簧钢中的60Si2MnA弹簧钢和硅铬钒系中的60Si2CrVA弹簧钢。

接下来，将对根据本发明的弹簧钢的制备方法进行详细的阐述。对于弹簧钢的化学成分的作用以及配比依据已在上面进行了描述，在此不再赘述。

其中，制备本发明的弹簧钢的方法可以采用现有的工艺方法。例如，可以通过将弹簧钢原料依次经过初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火的步骤进行。通常地，将弹簧钢原料(高炉铁水)依次流入转炉(或电炉)初炼-炉外精炼-连铸(或模铸)-铸坯加热-轧制。所述铸坯包括本领域常规意义的铸坯和钢锭。具体的，所述转炉(或电炉)初炼的温度可以为1600-1670℃，初炼的时间可以为25-60分钟。所述炉外精炼温度可以为1480-1550℃，精炼的时间可以为25-60分钟。所述冷却成型的冷却速度可以为20-30℃/分钟，冷却到20-100℃，通常地按上述速度直接冷却到20-100℃；或者按照上述冷却成型的方法以上述速度将钢的温度冷却到1200℃以下，通常为950-1100℃后，通过自然冷却直到20-100℃，优选为冷却至室温。所述轧制工艺可以采用连轧、半连轧或其它轧制方法。所述淬火的温度可以为800-900℃，淬火的保温时间为30-60分钟；所述回火的温度可以为400-460℃，回火保温的时间为90-120分钟。

由于本发明提供的弹簧钢的制备方法仅涉及到弹簧钢中化学组分的改进，因此对生产弹簧钢的各个步骤的具体操作均没有特别的限制，可以为本领域常规的操作。

下面以常用的60Si2MnA和60Si2CrVA弹簧钢为例，进一步详细地阐述本发明。

实施例1-7

本实施例用以说明根据本发明的弹簧钢及其制备方法。

将铁水(其中各微量成分的含量：3.74重量％的C、0.03重量％的Si、0.15重量％的Mn、0.083重量％的P、0.016重量％的S)加入120吨转炉进行初炼，吹炼40分钟后出钢，出钢温度为1680℃，出钢后通过添加沥青焦、硅铁、锰铁、铬铁、铝线调整钢水的组成至表1所示的组成，然后在LF炉内加入840公斤的含CaO为45重量％、CaF₂为10重量％的精炼渣，在1530-1555℃温度条件下精炼30分钟，精炼后的钢水在RH真空装置抽真空13分钟(真空度小于300Pa的条件下)，最后在6机6流连铸机上浇铸成280×325mm铸坯，铸机强制冷却段冷却速度为24℃/分钟，冷却到1000℃后，采用自然空冷方式冷却到室温，制得如表1所示的组成的铸坯(各化学组分的含量均在连铸机的中间包内取样分析后获得，单位：重量％)。

将表1的铸坯加热到1250℃后，全部连轧轧制成φ20，然后空冷到室温。

按照上述方法制得的φ20圆棒经900℃保温30分钟正火处理后，再按表2的淬火和回火温度进行油淬和回火热处理，热处理后的毛坯样按GB/T228-2002(金属材料室温拉伸试验方法)的要求加工成拉伸试样2个，按GB4337-84(金属旋转弯曲疲劳试验方法)的要求加工成旋转弯曲疲劳试样15个，测定试样的规定非比例延伸强度(R_p0.2)和抗拉强度(R_m)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)和疲劳极限。其中规定非比例延伸强度(R_p0.2)和抗拉强度(R_m)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)采用GB/T228-2002规定的方法，在WEW600KN微机液压万能试验机上测试。疲劳极限采用GB4337-84规定的方法，在QP-6型试验机上进行测定，其中，试验机频率3000转/分钟，载货比R＝-1，指定10⁷周次为疲劳极限寿命，用升降法测得疲劳极限(σ_-1)。规定非比例延伸强度(R_p0.2)和抗拉强度(R_m)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)和疲劳极限(σ_-1)的测定结果见表2。

对比例1-3

按照实施例1-7的方法制备拉伸试样和旋转弯曲疲劳试样，不同的是，制得的铸坯中各化学组分的含量如表1所示。并按照实施例1-7的方法测试试样的规定非比例延伸强度(R_p0.2)和抗拉强度(R_m)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)和疲劳极限，结果如表2所示。

表1

	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Ti	Als	V	S/Als	牌号
	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Ti	Als	V	S/Als	牌号	实施例1	0.64	1.82	0.85	0.013	0.026	0.25	0.035	0.05	0.015	0.013	--	2	60Si2Mn(A)
对比例1	0.64	1.86	0.8	0.015	0.016	0.20	0.04	0.05	0.020	0.005	--	3.2	60Si2Mn(A)	实施例1	0.64	1.82	0.85	0.013	0.026	0.25	0.035	0.05	0.015	0.013	--	2	60Si2Mn(A)
对比例1	0.64	1.86	0.8	0.015	0.016	0.20	0.04	0.05	0.020	0.005	--	3.2	60Si2Mn(A)	实施例2	0.63	1.65	0.74	0.017	0.0055	1.2	0.001	0.25	0.006	0.01	0.12	0.55	60Si2CrVA
对比例2	0.62	1.80	0.86	0.015	0.003	1.2	0.001	0.25	0.006	0.035	0.16	0.09	60Si2CrVA	实施例2	0.63	1.65	0.74	0.017	0.0055	1.2	0.001	0.25	0.006	0.01	0.12	0.55	60Si2CrVA
对比例2	0.62	1.80	0.86	0.015	0.003	1.2	0.001	0.25	0.006	0.035	0.16	0.09	60Si2CrVA	实施例3	0.56	1.6	0.9	0.03	0.03	0.15	0.35	0.01	0.03	0.01	0.2	3	60Si2Mn(A)
对比例3	0.60	1.63	0.68	0.03	0.008	0.15	0.35	0.01	0.03	0.02	0.2	0.4	60Si2Mn(A)	实施例3	0.56	1.6	0.9	0.03	0.03	0.15	0.35	0.01	0.03	0.01	0.2	3	60Si2Mn(A)
对比例3	0.60	1.63	0.68	0.03	0.008	0.15	0.35	0.01	0.03	0.02	0.2	0.4	60Si2Mn(A)	实施例4	0.6	2	0.6	0.007	0.014	0.011	0.002	0.029	--	0.012	--	1.2	60Si2Mn(A)
实施例5	0.61	1.65	0.7	0.001	0.028	0.001	0.051	--	0.002	0.02	--	1.4	60Si2Mn(A)	实施例4	0.6	2	0.6	0.007	0.014	0.011	0.002	0.029	--	0.012	--	1.2	60Si2Mn(A)
实施例5	0.61	1.65	0.7	0.001	0.028	0.001	0.051	--	0.002	0.02	--	1.4	60Si2Mn(A)	实施例6	0.62	1.62	0.72	0.001	0.026	--	0.047	0.001	0.001	0.018	--	1.4	60Si2Mn(A)
实施例7	0.63	1.84	0.88	0.008	0.01	0.01	--	0.19	0.005	0.016	--	0.77	60Si2Mn(A)	实施例6	0.62	1.62	0.72	0.001	0.026	--	0.047	0.001	0.001	0.018	--	1.4	60Si2Mn(A)

表2

编号	淬火温度(℃)	回火温度(℃)	R_p0.2(MPa)	R_m(MPa)	A(％)	Z(％)	σ_-1(MPa)
编号	淬火温度(℃)	回火温度(℃)	R_p0.2(MPa)	R_m(MPa)	A(％)	Z(％)	σ_-1(MPa)	实施例1	870	440	1435	1970	9.0	34.0	930
对比例1	870	440	1420	1650	9.0	33.0	795	实施例1	870	440	1435	1970	9.0	34.0	930
对比例1	870	440	1420	1650	9.0	33.0	795	实施例2	850	410	1405	1675	8.0	30.5	890
对比例2	850	410	1720	1680	8.0	28.5	845	实施例2	850	410	1405	1675	8.0	30.5	890
对比例2	850	410	1720	1680	8.0	28.5	845	实施例3	870	440	1410	1720	9.5	34.0	910
对比例3	870	440	1410	1710	8.5	28.0	810	实施例3	870	440	1410	1720	9.5	34.0	910
对比例3	870	440	1410	1710	8.5	28.0	810	实施例4	870	440	1730	2120	10.0	36.0	985
实施例5	870	440	1420	1894	9.5	35.0	920	实施例4	870	440	1730	2120	10.0	36.0	985
实施例5	870	440	1420	1894	9.5	35.0	920	实施例6	870	440	1450	2037	9.0	36.0	960
实施例7	870	440	1405	1660	9.5	33.5	900	实施例6	870	440	1450	2037	9.0	36.0	960

从表2中可以看出，根据本发明提供的弹簧钢的疲劳极限(σ_-1)相比于现有技术的弹簧钢均得到了显著的提高，也即，根据本发明的弹簧钢额的抗疲劳性能极大地优于现有的弹簧钢。此外，本发明提供的弹簧钢的规定非比例延伸强度(R_p0.2)和抗拉强度(R_m)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)均较好，能够用于制备弹簧连接件。

Claims

1、一种弹簧钢，其特征在于，以该弹簧钢的总量为基准，所述弹簧钢含有0.56-0.64重量％的C、1.6-2重量％的Si、0.6-0.9重量％的Mn、0-0.015重量％的Ti、0.0055-0.03重量％的S和0.01-0.02重量％的Als，余量为Fe及不可避免杂质，且所述S与所述Als的重量比为0.55-3，所述Als为酸溶铝。

2、根据权利要求1所述的弹簧钢，其中，以该弹簧钢的总量为基准，所述弹簧钢中Ti的含量为0-0.002重量％、所述S的含量为0.014-0.03重量％，所述Als的含量为0.012-0.018重量％，所述S与所述Als的重量比为1.2-2。

3、根据权利要求1所述的弹簧钢，其中，所述不可避免的杂质包括Cr、Ni和Cu中的至少一种，以所述弹簧钢的总量为基准，所述Cr的含量为0.001-1.2重量％，所述Ni的含量为0.001-0.35重量％，所述铜的含量为0.001-0.25重量％。

4、权利要求1所述弹簧钢的制备方法，该方法包括将弹簧钢原料依次进行初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火，其特征在于，所述弹簧钢原料的组成使所得以该弹簧钢的总量为基准，所述弹簧钢含有0.56-0.64重量％的C、1.6-2重量％的Si、0.6-0.9重量％的Mn、0-0.015重量％的Ti、0.0055-0.03重量％的S和0.01-0.02重量％的Als，余量为Fe及不可避免杂质，且所述S与所述Als的重量比为0.55-3，所述Als为酸溶铝。

5、根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述弹簧钢原料的组成使所得以该弹簧钢的总量为基准，所述该弹簧钢中Ti的含量为0-0.002重量％、S的含量为0.014-0.03重量％和Als的含量为0.012-0.018重量％，所述S与所述Als的重量比为1.2-2。

6、根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述不可避免的杂质包括Cr、Ni和Cu中的至少一种，以所述弹簧钢的总量为基准，所述Cr的含量为0.001-1.2重量％，所述Ni的含量为0.001-0.35重量％，所述铜的含量为0.001-0.25重量％。

7、根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述初炼的温度为1600-1670℃，初炼的时间为25-60分钟；所述精炼的温度为1480-1550℃，精炼的时间为25-60分钟；所述冷却成型包括先以冷却速度为20-30℃/分钟将得到的弹簧钢冷却至1200℃以下，然后自然冷却至20-100℃；所述轧制包括连轧或半连轧；所述淬火的温度为800-900℃，淬火的保温时间为30-60分钟；所述回火的温度为400-460℃；回火保温的时间为90-120分钟。