CN103667983B - 一种高强度弹簧钢及其制备方法 - Google Patents
一种高强度弹簧钢及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103667983B CN103667983B CN201310550326.7A CN201310550326A CN103667983B CN 103667983 B CN103667983 B CN 103667983B CN 201310550326 A CN201310550326 A CN 201310550326A CN 103667983 B CN103667983 B CN 103667983B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- spring steel
- strength spring
- hour
- insulation
- 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.)
- Active
Links
Abstract
一种高强度弹簧钢,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:C1.0-1.3、Si0.6-0.9、Cu0.4-0.5、Ni14.0-14.5、Mn1.7-2.1、Ce0.03-0.05、Ti0.006-0.008、Zn0.02-0.05、Sn0.004-0.005、Cr1.0-1.3、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明通过使用镍、硅、锰等多种原料,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有优异的综合力学性能,尤其具有超高的强度、硬度、韧性、可塑性和抗疲劳性,还具有耐腐蚀性;并使用部分废铁作为原料,提高合金的质量稳定均一,提高安全性;本发明适合用于弹性部件。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料制备领域,尤其涉及一种高强度弹簧钢及其制备方法。
背景技术
合金钢的发展已经有100多年的历史了,到目前为止,多种多样的合金钢在工业上被应用,主要有以下类型:调质钢、弹簧钢、工具钢、高速钢、模具钢、高中低碳合金钢等,目前为止,虽然合金钢技术得到很大发展,但是,仍有很多问题存在,如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,以提高生产效率,降低成本,提高安全性,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度弹簧钢及其制备方法,该合金材料具有高强度、韧性、塑性和抗疲劳的特点。
本发明的技术方案如下:
一种高强度弹簧钢,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:C1.0-1.3、Si0.6-0.9、Cu0.4-0.5、Ni14.0-14.5、Mn1.7-2.1、Ce0.03-0.05、Ti0.006-0.008、Zn0.02-0.05、Sn0.004-0.005、Cr1.0-1.3、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁;
所述的高强度弹簧钢的生产方法,其特征在于:
(1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)Si、Mn、Ce;(2)Cu、Zn、Sn;(3)Ni、Cr、Ti;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为6-8分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以180-200℃/小时速率升温至920-940℃,保温3-4小时;再以130-150℃/小时速率降温至630-650℃,保温30-50分钟;再以120-130℃/小时速率降温至310-330℃,保温2-3小时;再以150-170℃/小时速率升温至530-550℃,保温2-3小时,取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4、粘土13-16、轻质碳酸钙2-3、二氧化硅2-3、氧化锌1-2、硅灰石粉3-4、氢氧化镁10-12、硅藻土4-5、氢氧化铝8-10、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、BaCO33-4、BaF22-3;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15Mpa下压制成坯,然后,在900-950℃下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。
本发明的有益效果
本发明通过使用镍、硅、锰等多种原料,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有优异的综合力学性能,尤其具有超高的强度、硬度、韧性、可塑性和抗疲劳性,还具有耐腐蚀性;并使用部分废铁作为原料,提高合金的质量稳定均一,提高安全性;本发明适合用于弹性部件。本发明精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,得到有效的控制,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。
具体实施方式
一种高强度弹簧钢,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:C1.0-1.3、Si0.6-0.9、Cu0.4-0.5、Ni14.0-14.5、Mn1.7-2.1、Ce0.03-0.05、Ti0.006-0.008、Zn0.02-0.05、Sn0.004-0.005、Cr1.0-1.3、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁;
所述的高强度弹簧钢的生产方法,其特征在于:
(1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)Si、Mn、Ce;(2)Cu、Zn、Sn;(3)Ni、Cr、Ti;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为7分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以190℃/小时速率升温至930℃,保温3
.5小时;再以140℃/小时速率降温至640℃,保温40分钟;再以125℃/小时速率降温至320℃,保温2.5小时;再以160℃/小时速率升温至540℃,保温2.5小时,取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉4、粘土13、轻质碳酸钙2、二氧化硅3、氧化锌1、硅灰石粉4、氢氧化镁12、硅藻土4、氢氧化铝8、玉石粉3、蒙脱石2、BaCO33、BaF22;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15Mpa下压制成坯,然后,在900-950℃下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。
本发明高强度弹簧钢的机械性能为:拉伸强度890-1360MPa,屈服强度840MPa,延伸率16%,断面收缩率28%,冲击吸收功56J,冲击韧性65J/cm2,硬度286HB。
Claims (3)
1.一种高强度弹簧钢,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:C1.0-1.3、Si0.6-0.9、Cu0.4-0.5、Ni14.0-14.5、Mn1.7-2.1、Ce0.03-0.05、Ti0.006-0.008、Zn0.02-0.05、Sn0.004-0.005、Cr1.0-1.3、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁;
所述的高强度弹簧钢的生产方法:
(1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)Si、Mn、Ce;(2)Cu、Zn、Sn;
(3)Ni、Cr、Ti;
(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为6-8分钟,投料后搅拌均匀。
2.根据权利要求1所述的高强度弹簧钢的生产方法,其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以180-200℃/小时速率升温至920-940℃,保温3-4小时;再以130-150℃/小时速率降温至630-650℃,保温30-50分钟;再以120-130℃/小时速率降温至310-330℃,保温2-3小时;再以150-170℃/小时速率升温至530-550℃,保温2-3小时,取出空冷即得。
3.根据权利要求1所述的高强度弹簧钢的生产方法,其特征在于:所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4、粘土13-16、轻质碳酸钙2-3、二氧化硅2-3、氧化锌1-2、硅灰石粉3-4、氢氧化镁10-12、硅藻土4-5、氢氧化铝8-10、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、BaCO33-4、 BaF22-3;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15MPa下压制成坯,然后,在900-950℃下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310550326.7A CN103667983B (zh) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 一种高强度弹簧钢及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310550326.7A CN103667983B (zh) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 一种高强度弹簧钢及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103667983A CN103667983A (zh) | 2014-03-26 |
CN103667983B true CN103667983B (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=50306750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310550326.7A Active CN103667983B (zh) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 一种高强度弹簧钢及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103667983B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104630650A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-20 | 铜陵百荣新型材料铸件有限公司 | 一种耐低温高强度弹簧钢及其制备方法 |
CN106151333A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-11-23 | 无锡戴尔普机电设备有限公司 | 一种新型风量调节阀复位弹簧材料 |
CN106399824A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-02-15 | 安徽红桥金属制造有限公司 | 一种高韧性弹簧用钢及其加工工艺 |
CN106048424A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-10-26 | 安徽红桥金属制造有限公司 | 一种高强度耐腐蚀弹簧钢及其加工工艺 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29605647U1 (de) * | 1996-03-27 | 1996-05-30 | Datec Scherdel Gmbh | Schlauchfeder |
US20030091458A1 (en) * | 2000-01-17 | 2003-05-15 | Hartwin Weber | Maraging type spring steel |
CN1851025A (zh) * | 2006-05-26 | 2006-10-25 | 钢铁研究总院 | 一种具有优异抗疲劳性能的高强度弹簧钢 |
CN1854327A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-01 | 广东省钢铁研究所 | 一种弹簧钢及一种天线鼓形弹簧 |
CN101001969A (zh) * | 2004-08-26 | 2007-07-18 | 大同特殊钢株式会社 | 高强度弹簧钢、高强度弹簧及其制备方法 |
-
2013
- 2013-11-08 CN CN201310550326.7A patent/CN103667983B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29605647U1 (de) * | 1996-03-27 | 1996-05-30 | Datec Scherdel Gmbh | Schlauchfeder |
US20030091458A1 (en) * | 2000-01-17 | 2003-05-15 | Hartwin Weber | Maraging type spring steel |
CN101001969A (zh) * | 2004-08-26 | 2007-07-18 | 大同特殊钢株式会社 | 高强度弹簧钢、高强度弹簧及其制备方法 |
CN1854327A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-01 | 广东省钢铁研究所 | 一种弹簧钢及一种天线鼓形弹簧 |
CN1851025A (zh) * | 2006-05-26 | 2006-10-25 | 钢铁研究总院 | 一种具有优异抗疲劳性能的高强度弹簧钢 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103667983A (zh) | 2014-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103834875B (zh) | 一种耐腐蚀弹性合金材料及其制备方法 | |
CN103667916B (zh) | 一种高硬度合金钢材料及其制备方法 | |
CN103667983B (zh) | 一种高强度弹簧钢及其制备方法 | |
CN103667981B (zh) | 一种用于球磨机衬板的合金钢材料 | |
CN103614658A (zh) | 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法 | |
CN103789678B (zh) | 一种钻头用合金钢材料及其制备方法 | |
CN103882340A (zh) | 一种稀土合金钢材料及其制备方法 | |
CN103757557A (zh) | 一种耐磨高硬度合金钢材料及其制备方法 | |
CN103614659A (zh) | 一种内燃机用奥氏体合金钢材料及其制备方法 | |
CN103882310B (zh) | 一种耐腐蚀高碳钢合金材料及其制备方法 | |
CN103667965B (zh) | 一种耐低温耐腐蚀合金钢材料及其制备方法 | |
CN103667970B (zh) | 一种热强高碳钢材料及其制备方法 | |
CN103667960B (zh) | 一种中碳不锈钢材料及其制备方法 | |
CN103789615B (zh) | 一种高强度低碳钢材料及其制备方法 | |
CN103667972B (zh) | 一种特种耐磨合金材料及其制备方法 | |
CN103667917A (zh) | 一种耐高温低碳钢材料及其制备方法 | |
CN103614654A (zh) | 一种用于发动机罩的合金钢材料及其制备方法 | |
CN104073733A (zh) | 一种耐空气腐蚀合金钢材料及其制备方法 | |
CN103757537A (zh) | 一种高硬度低冷脆性合金钢材料及其制备方法 | |
CN103667934B (zh) | 一种低碳不锈钢材料及其制备方法 | |
CN104073743B (zh) | 一种高镍高碳钢材料及其制备方法 | |
CN103882284B (zh) | 一种磁性不锈钢材料及其制备方法 | |
CN103834859B (zh) | 一种高硬度高塑性低碳钢材料及其制备方法 | |
CN103757563B (zh) | 一种高硬度耐磨低碳不锈钢材料及其制备方法 | |
CN103667973A (zh) | 一种耐磨抗冲击性合金钢材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |