CN103014517A - 多元合金集成弹簧扁钢 - Google Patents
多元合金集成弹簧扁钢 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103014517A CN103014517A CN201310009978XA CN201310009978A CN103014517A CN 103014517 A CN103014517 A CN 103014517A CN 201310009978X A CN201310009978X A CN 201310009978XA CN 201310009978 A CN201310009978 A CN 201310009978A CN 103014517 A CN103014517 A CN 103014517A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flat steel
- multicomponent alloy
- spring flat
- integrated spring
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Springs (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
一种多元合金集成弹簧扁钢，其化学成份为（重量百分比）：C0.38～0.46%、Si0.80～1.40%、Mn1.00～1.70%、Cr0.50～0.90%、V0～0.15%、Nb0～0.050%、B0.0005～0.0025%、Ti0～0.030%、Al0.0050～0.0300%、Ca≤0.0050%、P≤0.020%、S≤0.010%、N≤0.0070%、O≤0.0020%、H≤0.0002%、Fe余量。本发明采取转炉→精炼→连铸→加热→轧制的紧凑式工艺流程生产，由于进行了硅、锰、铬、钒、铌、硼、钛、铝、钙等多元合金、微合金化与变性处理、钢水纯净化工艺制造系统集成与优化，扁钢产品实现了高强度与综合性能的优良匹配，生产成本更具优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种多元合金集成弹簧扁钢。
背景技术
板簧作为车辆悬架系统的重要部件之一，起着减振缓冲的弹簧元件作用，应用领域非常广泛。弹簧扁钢是制作板簧的原材料，进一步提高其强度水平和综合优良的强韧性匹配是制作高强度板簧部件的关键。弹簧钢高强度化可加速推进汽车板簧部件的轻量化，进而推动汽车轻量化，促进节能减排。现有弹簧钢的强度水平达不到这种要求或其强韧性综合匹配不理想，满足不了制作高强板簧部件的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高强度、高淬透性，高强韧性匹配，且工艺性能优良的多元合金集成弹簧扁钢。
本发明的多元合金集成弹簧扁钢，其化学成份为（重量百分比）：C 0.38～0.46%、Si 0.80～1.40%、Mn 1.00～1.70%、Cr 0.50～0.90%、V 0～0.15%、Nb 0～0.050%、B 0.0005～0.0025%、Ti 0～0.030%、Al 0.0050～0.0300%、Ca≤0.0050%、P≤0.020%、S≤0.010%、N≤0.0070%、O≤0.0020%、H≤0.0002%、Fe余量。
所述的多元合金集成弹簧扁钢FDT1，其化学成份为（重量百分比）：C 0.38～0.46%、Si 0.80～1.10%、Mn 1.00～1.30%、Cr 0.70～0.90%、V 0～0.10%、Nb 0～0.050%、B 0.0005～0.0025%、Ti 0～0.030%、Al 0.0050～0.0300%、Ca≤0.0050%、P≤0.020%、S≤0.010%、N≤0.0070%、O≤0.0020%、H≤0.0002%、Fe余量。
所述的多元合金集成弹簧扁钢FDT2，其化学成份为（重量百分比）：C 0.38～0.46%、Si 1.10～1.40%、Mn 1.40～1.70%、Cr 0.50～0.70%、V 0.05～0.15%、Nb 0～0.050%、B 0.0005～0.0025%、Ti 0～0.030%、Al 0.0050～0.0300%、Ca≤0.0050%、P≤0.020%、S≤0.010%、N≤0.0070%、O≤0.0020%、H≤0.0002%、Fe余量。
本发明的多元合金集成弹簧扁钢的制造方法是，按重量百分比进行配料，采取转炉→精炼→连铸→加热→轧制的紧凑式工艺流程生产，钢水经转炉初炼、钢包精炼、真空脱气等纯净化工艺技术处理，冶炼中加硅、锰、铬及适量的铌、钒、钛、硼、铝、钙等多种合金、金属材料合金化、微合金化、细晶化强化和非金属夹杂物变性与净化处理，集成制造出高强度且综合性能优良的弹簧扁钢。
本发明的多元合金集成弹簧扁钢，碳含量选择在传统弹簧钢的中碳（C≥0.46%）偏下的成份范围0.38～0.46%，硅成份主要落在高Si弹簧钢（Si≥1.40%）与低Si弹簧钢（Si≤1.00%）之间0.80～1.40%，锰含量高于传统弹簧钢（Mn≤1.00%）的成份范围1.00～1.70%，由于进行了硅、锰、铬、钒、铌、硼、钛、铝、钙等多元合金、微合金化与变性处理、钢水纯净化工艺制造系统集成与优化，扁钢产品实现了高强度与综合性能的优良匹配，生产成本更具优势。
具体实施方式
一种多元合金集成弹簧扁钢的制造方法：
1、主体生产设备：80t转炉，80t精炼炉，R9m弧形连铸机，步进梁加热炉，短应力连续轧机。
2、所用的主要原料、合金材料的化学成份
表1 原料及合金材料的主成份含量
| 原料名称 | 主成份含量(%) |
| 铁水 | C:4.23、Si:0.5、Mn：0.32、P:0.96、S：0.24 |
| 废钢 | C:0.22、Si:0.24 |
| 硅铁 | Si：74.95 |
| 硅锰 | Mn：66.89、Si：16.68 |
| 锰铁 | Mn：81.2 |
| 铬铁 | C:6.65、Cr:60.06 |
| 钒铁 | V：52.12 |
| 铌铁 | Nb: 60.17 |
| 硼铁 | B:17.57 |
| 钛铁 | Ti: 29.47 |
| 铝 | Al：99.53 |
| 硅钙 | Si：63.78、Ca：27.67 |
3、炉外精炼，采用LF+VD精炼工艺处理。
4、冶炼、连铸、连轧，将表1原料加入转炉内冶炼，温度达到1620～1720℃、成份符合要求后，出炉并加入表1合金材料合金化，对初炼钢水进行炉外精炼、成份调整、多元微合金化、钢水纯净化工艺处理与非金属夹杂物变性净化处理，然后连续浇铸成坯，再进入连续加热炉加热，连续轧制成多元合金集成弹簧扁钢产品。
5、力学及工艺性能检测比较
表2 力学及工艺性能指标
| 性能指标 | FDT1 | FDT2 | 51CrV4 |
| 抗拉强度Rm(N/mm2) | ≥1450 | ≥1550 | 1350～1650 |
| 屈服强度ReL(N/mm2) | ≥1300 | ≥1400 | ≥1200 |
| 断后伸长率A(%) | ≥8 | ≥8 | ≥6 |
| 断面收缩率Z(%) | ≥40 | ≥40 | ≥30 |
| 冲击值AKU(J/cm2) | ≥15 | ≥15 | ≥8 |
| 热轧硬度（HBW） | ≤302 | ≤321 | ≤321 |
| 可淬透厚度（mm） | ≤45 | ≤60 | ≤40 |
从上述数据来看，多元合金集成弹簧扁钢FDT1、FDT2的性能均优于51CrV4弹簧扁钢。
6、使用效果：FDT1、FDT2多元合金集成弹簧扁钢在汽车板簧行业的应用：取FDT1、FDT2弹簧扁钢（规格为90×23）和51CrV4同规格扁钢，加工制作成单片变截面板簧，进行对比疲劳试验：
试验设备：机械式钢板弹簧专用疲劳试验机；
装机疲劳试验情况：按GB/T19844-2005标准4.6规定：在应力幅为323.62Mpa、最大应力为833.5Mpa的试验条件下，进行垂直负荷下的疲劳试验（疲劳寿命≧8万次为合格）。FDT1、FDT2多元合金集成制造弹簧扁钢各试验3片，平均寿命分别达到19.4万次、21.1万次，对比的51CrV4弹簧扁钢也试验了3片，平均寿命为14.9万次。FDT1、FDT2弹簧扁钢所制簧片的平均疲劳寿命比51CrV4弹簧扁钢的平均疲劳寿命分别提高30.2％和41.6%，具有显著的疲劳寿命优势。而且FDT1、FDT2多元合金集成制造弹簧扁钢比51CrV4材料更具成本优势。
为适应汽车节能、降低油耗和减少排放的需求，汽车必然向轻量化的方向发展，而汽车的轻量化很大程度上取决于汽车钢板弹簧的轻量化，要使汽车钢板弹簧轻量化，就必须提高其设计应力和使用应力，试验证明，FDT1、FDT2弹簧扁钢在高应力条件下的疲劳寿命仍然优于51CrV4弹簧扁钢。具体情况为：在应力幅为323.62Mpa、最大应力为1100Mpa的试验条件下，进行垂直负荷下的疲劳试验。FDT1、FDT2多元合金集成制造弹簧扁钢各试验3片，平均寿命分别达到12.3万次、13.3万次，对比的51CrV4弹簧扁钢也试验了3片，平均寿命为10.5万次。在高应力条件下，FDT1、FDT2弹簧扁钢所制簧片的疲劳寿命满足并优于目前国家标准≧8万次的要求；平均疲劳寿命比51CrV4弹簧扁钢分别提高17.1％和26.7%。
Claims (3)
1.一种多元合金集成弹簧扁钢，其特征在于：其化学成份为（重量百分比）：C 0.38～0.46%、Si 0.80～1.40%、Mn 1.00～1.70%、Cr 0.50～0.90%、V 0～0.15%、Nb 0～0.050%、B 0.0005～0.0025%、Ti 0～0.030%、Al 0.0050～0.0300%、Ca≤0.0050%、P≤0.020%、S≤0.010%、N≤0.0070%、O≤0.0020%、H≤0.0002%、Fe余量。
2.根据权利要求1所述的多元合金集成弹簧扁钢，其特征在于：其化学成份为（重量百分比）：C 0.38～0.46%、Si 0.80～1.10%、Mn 1.00～1.30%、Cr 0.70～0.90%、V 0～0.10%、Nb 0～0.050%、B 0.0005～0.0025%、Ti 0～0.030%、Al≥0.0050%、Ca≤0.0050%、P≤0.020%、S≤0.010%、N≤0.0070%、O≤0.0020%、H≤0.0002%、Fe余量。
3.根据权利要求1所述的多元合金集成弹簧扁钢，其特征在于：其化学成份为（重量百分比）：C 0.38～0.46%、Si 1.10～1.40%、Mn 1.40～1.70%、Cr 0.50～0.70%、V 0.05～0.15%、Nb 0～0.050%、B 0.0005～0.0025%、Ti 0～0.030%、Al≥0.0050%、Ca≤0.0050%、P≤0.020%、S≤0.010%、N≤0.0070%、O≤0.0020%、H≤0.0002%、Fe余量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310009978XA CN103014517A (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 多元合金集成弹簧扁钢 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310009978XA CN103014517A (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 多元合金集成弹簧扁钢 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103014517A true CN103014517A (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=47963627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310009978XA Pending CN103014517A (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 多元合金集成弹簧扁钢 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103014517A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104674133A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-03 | 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 | 一种耐候弹簧扁钢 |
| CN106319349A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-11 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种预应力锚具用合金结构钢 |
| CN107502833A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-12-22 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种矿山机械铰接销用钢及其制备方法 |
| CN108265224A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-10 | 富奥辽宁汽车弹簧有限公司 | 一种用于制造单片或少片变截面板簧的超高强度弹簧钢及其制备方法 |
| CN109161803A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-08 | 武汉钢铁有限公司 | 一种1550MPa级弹簧扁钢及其生产方法 |
| CN110629119A (zh) * | 2019-10-31 | 2019-12-31 | 武汉钢铁有限公司 | 一种弹簧扁钢及其制造工艺 |
| CN111349846A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种高强度、高韧性弹簧扁钢的生产方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101348882A (zh) * | 2007-07-20 | 2009-01-21 | 常曙光 | 一种高应力、高塑性、高淬透性的大截面弹簧用钢 |
-
2013
- 2013-01-11 CN CN201310009978XA patent/CN103014517A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101348882A (zh) * | 2007-07-20 | 2009-01-21 | 常曙光 | 一种高应力、高塑性、高淬透性的大截面弹簧用钢 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104674133A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-03 | 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 | 一种耐候弹簧扁钢 |
| CN106319349A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-11 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种预应力锚具用合金结构钢 |
| CN107502833A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-12-22 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种矿山机械铰接销用钢及其制备方法 |
| CN108265224A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-10 | 富奥辽宁汽车弹簧有限公司 | 一种用于制造单片或少片变截面板簧的超高强度弹簧钢及其制备方法 |
| CN109161803A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-08 | 武汉钢铁有限公司 | 一种1550MPa级弹簧扁钢及其生产方法 |
| CN111349846A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种高强度、高韧性弹簧扁钢的生产方法 |
| CN110629119A (zh) * | 2019-10-31 | 2019-12-31 | 武汉钢铁有限公司 | 一种弹簧扁钢及其制造工艺 |
| CN110629119B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-10-01 | 武汉钢铁有限公司 | 一种弹簧扁钢及其制造工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2015353251B2 (en) | Low-alloy high-strength high-tenacity steel panel and method for manufacturing same | |
| CN103014517A (zh) | 多元合金集成弹簧扁钢 | |
| KR102040679B1 (ko) | 고경도 저합금 내마모성 강판 및 이의 제조 방법 | |
| CN101701316B (zh) | 抗拉强度590MPa级汽车大梁用钢及其制造方法 | |
| CN109252097B (zh) | 一种高强度胀断连杆的非调质钢及其连铸生产工艺 | |
| CN110079740B (zh) | 一种高韧性热轧530MPa级汽车冷冲压桥壳钢板及其制造方法 | |
| CN106086665B (zh) | 一种屈服强度530MPa级热轧汽车用厚钢板及生产方法 | |
| WO2019128286A1 (zh) | 一种耐磨钢低成本短生产周期制备方法 | |
| CN109161803B (zh) | 一种1550MPa级弹簧扁钢及其生产方法 | |
| CN103849812B (zh) | 低脆性700MPa级汽车大梁用钢及其制造方法 | |
| CN104651753A (zh) | 一种重型汽车平衡轴用非调质钢及其制造方法 | |
| CN104388824B (zh) | 一种600MPa 级的厚规格热轧轮辐用钢及其制造方法 | |
| US20100186855A1 (en) | Steel and processing method for the manufacture of high strength, fracture-splittable machinery components | |
| CN102719749B (zh) | 铁路车轴用钢及其生产工艺 | |
| CN101275199A (zh) | 高性能低成本非调质钢 | |
| CN113930681B (zh) | 一种高淬透性高疲劳寿命耐低温弹簧扁钢及其生产方法 | |
| CN113430458B (zh) | 一种屈服强度1040MPa以上级超高强钢板及其制造方法 | |
| US9757780B2 (en) | Electric resistance welded steel pipe excellent in deformability and fatigue properties after quenching | |
| CN102127706A (zh) | 一种高强度高疲劳寿命重卡汽车用车轮钢及其制造方法 | |
| CN102644033A (zh) | 一种用于铁道车辆的车轴钢及其制备方法 | |
| CN104745934A (zh) | 汽车大梁用热轧钢板及生产方法 | |
| CN104532133A (zh) | 一种550MPa级热轧轮辋用钢及其制造方法 | |
| CN110343967B (zh) | 一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的制造方法 | |
| CN104962840A (zh) | 汽车发动机胀断连杆用钢 | |
| CN114086079B (zh) | 一种600MPa级厚规格汽车用钢及生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130403 |