CN105838980A - 一种高强度的弹簧钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种高强度的弹簧钢，其化学成分重量百分比为C：0.6%~0.8%、Si：0.1%~0.36%、S：0.02%以下、P：0.02%以下、Mn：0.05%~0.3%、Ti：0.005%~0.03%、Als：0.015%~0.02%，余量由铁和杂质组成，所述的Als为酸溶铝，本发明在不影响弹簧钢的强度和密度的情况下加入了Cr和Ni，提高弹簧钢的强度、塑性和耐腐蚀性，延长其使用寿命。

Description

一种高强度的弹簧钢及其制备方法
技术领域：
本发明涉及弹簧钢，特别是高强度的弹簧钢及其制备方法。
背景技术：
弹簧钢应具有良好的综合性能，如力学性能，包括强度、韧性等，疲劳性能、物理化学性能，包括耐热、耐腐蚀、抗氧化等，弹簧钢属于特殊质量的钢，在生产过程中要求十分严格，制作弹簧钢的技术要求比较高，技术的高低直接影响品质的高低，目前弹簧钢在十分恶劣的情况下容易出现脆断的现象，还需要提高较大的塑性和韧性来满足生产需要。
发明内容：
发明目的：本发明为了解决弹簧钢在恶劣情况下出现脆断现象，提供了一种具有高强度的弹簧钢。
技术方案：本发明所述的弹簧钢，包括以下重量百分比原料：C：0.6%~0.8%、Si：0.1%~0.36%、S：0.02%以下、P：0.02%以下、Mn：0.05%~0.3%、Ti：0.005%~0.03%、Als：0.015%~0.02%，余量由铁和杂质组成，所述的Als为酸溶铝，
所述的高强度的弹簧钢表面有一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：45-48份，填料：12-15份，增韧剂：6-8份，硅烷偶联剂：6-8份，分散剂：3-5份，防霉杀菌剂：7-9份，稀土复合稳定剂：1.2-1.5份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：12-15份，硫酸锌：21-23份，氯化钙：5-7份，氢氧化钠：26-27份，硬脂酸：3-6份。
本发明更为优秀的技术方案，所述的高强度的弹簧钢，包括以下重量百分比原料：C：0.6%~0.75%、Si：0.15%~0.3%、S：0.02%以下、P：0.02%以下、Mn：0.05%~0.2%、Ti：0.005%~0.025%、Als：0.016%~0.019%，余量由铁和杂质组成，所述的Als为酸溶铝，
所述的弹簧钢表面有一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：46份，填料：13份，增韧剂：7份，硅烷偶联剂：7份，分散剂：4份，防霉杀菌剂：8份，稀土复合稳定剂：1.4份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：13份，硫酸锌：22份，氯化钙：6份，氢氧化钠：27份，硬脂酸：4份，
进一步还包括：Mo 0.3%~0.4%；
进一步还包括：Cu 0.001%~0.25%；
进一步还包括：B 0.003%~0.005%。
所述的高强度的弹簧钢的制备方法，包括初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火，
所述的初炼的温度为1620℃~1670℃,时间为30~60分钟；
所述的精炼的温度为1490℃~1560℃，时间为30~60分钟；
所述的冷却成型包括冷却速度为25~35℃/分钟，冷却至1180℃以下，然后自然冷却至30℃~100℃；
所述的轧制包括热轧和冷轧；
所述的淬火的温度750℃~780℃，保温时间为30~60分钟；
所述的回火的温度360℃~420℃，保温时间为100~150分钟。
优选的，所述的初炼温度为1650℃，时间为45分钟，
所述的精炼温度为1530℃，时间为45分钟，
所述的冷却成型的冷却速度为30℃/分钟，冷却至1000℃以下，然后自然冷却至50℃，
所述的轧制包括热轧和冷轧，
所述的淬火温度为760℃,保温时间50分钟，
所述的回火温度为390℃，保温时间120分钟。
有益效果：本发明在不影响弹簧钢的强度和密度的情况下加入了Cr和Ni，提高弹簧钢的韧性、塑性和耐腐蚀性，延长其使用寿命。
具体实施方式
实例 1
一种高强度的弹簧钢，包括以下重量百分比原料：C：0.65%、Si：0.2%、S：0.01%、P：0.01%、Mn： 0.1%、Ti：0.01%，余量由铁和杂质组成，
所述的高强度的弹簧钢表面有一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：46份，填料：13份，增韧剂：7份，硅烷偶联剂：7份，分散剂：4份，防霉杀菌剂：8份，稀土复合稳定剂：1.4份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：13份，硫酸锌：22份，氯化钙：6份，氢氧化钠：27份，硬脂酸：4份。
所述的高强度的弹簧钢的制备方法，包括初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火，
所述的初炼温度为1650℃，时间为50分钟，
所述的精炼温度为1520，时间为50分钟，
所述的冷却成型的冷却速度为32℃/分钟，冷却至1000℃以下，然后自然冷却至60℃，
所述的轧制包括热轧和冷轧，
所述的淬火温度为770℃,保温时间40分钟，
所述的回火温度为380℃，保温时间110分钟。
实例 2
一种高强度的弹簧钢，包括以下重量百分比原料：C：0.7%、Si：0.25%、S：0.05%、P：0.05%、Mn： 0.2%、Ti：0.02%，余量由铁和杂质组成，
所述的高强度的弹簧钢表面有一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：47份，填料：14份，增韧剂：8份，硅烷偶联剂：8份，分散剂：5份，防霉杀菌剂：9份，稀土复合稳定剂：1.5份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：14份，硫酸锌：23份，氯化钙：7份，氢氧化钠：28份，硬脂酸：5份。
所述的高强度的弹簧钢的制备方法，包括初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火，
所述的初炼温度为1660℃，时间为55分钟，
所述的精炼温度为1540，时间为55分钟，
所述的冷却成型的冷却速度为33℃/分钟，冷却至1000℃以下，然后自然冷却至55℃，
所述的轧制包括热轧和冷轧，
所述的淬火温度为780℃,保温时间50分钟，
所述的回火温度为400℃，保温时间130分钟。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (7)

1.一种高强度的弹簧钢，其特征在于，包括以下重量百分比原料：C：0.6%~0.8%、Si：0.1%~0.36%、S：0.02%以下、P：0.02%以下、Mn：0.05%~0.3%、Ti：0.005%~0.03%、Als：0.015%~0.02%，余量由铁和杂质组成，所述的Als为酸溶铝，
所述的高强度的弹簧钢表面有一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：45-48份，填料：12-15份，增韧剂：6-8份，硅烷偶联剂：6-8份，分散剂：3-5份，防霉杀菌剂：7-9份，稀土复合稳定剂：1.2-1.5份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：12-15份，硫酸锌：21-23份，氯化钙：5-7份，氢氧化钠：26-27份，硬脂酸：3-6份。
2.根据权利要求1所述的高强度的弹簧钢，其特征在于，包括以下重量百分比原料：C：0.6%~0.75%、Si：0.15%~0.3%、S：0.02%以下、P：0.02%以下、Mn：0.05%~0.2%、Ti：0.005%~0.025%、Als：0.015%~0.02%，余量由铁和杂质组成，所述的Als为酸溶铝;
所述的高强度的弹簧钢表面有一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：45份，填料：12份，增韧剂：6份，硅烷偶联剂：6份，分散剂：3份，防霉杀菌剂：7份，稀土复合稳定剂：1.3份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：12份，硫酸锌：21份，氯化钙：5份，氢氧化钠：26份，硬脂酸：3份。
3.根据权利要求1所述的高强度的弹簧钢，其特征在于，包括以下重量百分比原料：C：0.6%~0.75%、Si：0.15%~0.3%、S：0.02%以下、P：0.02%以下、Mn：0.05%~0.2%、Ti：0.005%~0.025%、Als：0.015%~0.02%，余量由铁和杂质组成，所述的Als为酸溶铝，
所述的高强度的弹簧钢表面有一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：46份，填料：13份，增韧剂：7份，硅烷偶联剂：7份，分散剂：4份，防霉杀菌剂：8份，稀土复合稳定剂：1.4份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：13份，硫酸锌：22份，氯化钙：6份，氢氧化钠：27份，硬脂酸：4份。
4.根据权利要求1所述的高强度的弹簧钢，其特征在于，还包括：Mo 0.3%~0.4%。
5.根据权利要求1所述的高强度的弹簧钢，其特征在于，还包括：B 0.003%~0.005%。
6.根据权利要求1所述的高强度的弹簧钢，其特征在于，还包括：Cu 0.001%~0.25%。
7.根据权利要求1~6任一所述的高强度的弹簧钢的制备方法，包括：初炼、精炼、冷却成型、轧制、淬火和回火，其特征在于：
所述的初炼的温度为1620℃~1670℃,时间为30~60分钟；
所述的精炼的温度为1490℃~1560℃，时间为30~60分钟；
所述的冷却成型包括冷却速度为25~35℃/分钟，冷却至1180℃，然后自然冷却至200℃~300℃；
所述的轧制包括热轧和冷轧；
所述的淬火的温度750℃~780℃，保温时间为30~60分钟；
所述的回火的温度360℃~420℃，保温时间为100~150分钟。
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