CN106381456A - 改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，包括：步骤(1)弹簧钢的原料包括按质量百分比计的以下组分：0.71～0.82％的C，3.1～3.5％的Si，0.3～0.5％的Mn，0.012～0.013％的Ti，0.1～0.2％的S和0.3～0.5％的Al；步骤(2)初炼；步骤(3)精炼，精炼的温度为1550～1600℃，在精炼进行10～15min后，送入温度在1550～1600℃的热氮气，吹送持续5min停止，精练一共持续时间为30～35min；步骤(4)冷却成型；步骤(5)轧制；步骤(6)淬火；步骤(7)回火。本发明提高了弹簧钢的抗疲劳性能。

Description

改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法
技术领域
本发明涉及一种改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法。
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。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种抗疲劳性能优异的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法。
本发明提供以下技术方案：
一种改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，包括：
步骤(1)将弹簧钢的原料混合均匀，弹簧钢的原料包括按质量百分比计的以下组分：0.71～0.82％的C，3.1～3.5％的Si，0.3～0.5％的Mn，0.012～0.013％的Ti，0.1～0.2％的S和0.3～0.5％的Al，余量为Fe；
步骤(2)初炼，初炼在1300℃下持续5～10min，之后从1300℃开始以10～15℃/min的速度上升至1700℃，并在1700℃下再持续5～10min；
步骤(3)精炼，精炼的温度为1550～1600℃，在精炼进行10～15min后，送入温度在1550～1600℃的热氮气，吹送持续5min停止，精练一共持续时间为30～35min；
步骤(4)冷却成型；
步骤(5)轧制；
步骤(6)淬火；
步骤(7)回火。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，弹簧钢的原料包括按质量百分比计的以下组分：0.82％的C，3.1％的Si，0.33％的Mn，0.012％的Ti，0.15％的S和0.34％的Al，余量为Fe。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，所述步骤(2)中，初炼在1300℃下持续10min，在1700℃下再持续10min。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，所述步骤(2)中，从1300℃开始以12℃/min的速度上升至1700℃。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，所述步骤(3)中，精练的温度为1550℃。
本发明提高了弹簧钢的抗疲劳性能。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，包括：
步骤(1)将弹簧钢的原料混合均匀，弹簧钢的原料包括按质量百分比计的以下组分：0.71～0.82％的C，3.1～3.5％的Si，0.3～0.5％的Mn，0.012～0.013％的Ti，0.1～0.2％的S和0.3～0.5％的Al，余量为Fe；
步骤(2)初炼，初炼在1300℃下持续5～10min，之后从1300℃开始以10～15℃/min的速度上升至1700℃，并在1700℃下再持续5～10min；
步骤(3)精炼，精炼的温度为1550～1600℃，在精炼进行10～15min后，送入温度在1550～1600℃的热氮气，吹送持续5min停止，精练一共持续时间为30～35min；
步骤(4)冷却成型；
步骤(5)轧制；
步骤(6)淬火；
步骤(7)回火。
本发明精确设定了初炼的条件，首先在相对较低的温度下进行持续一定时间，使原料混合物相对于外侧的部分先发生变化，之后在以一定速度上升至较高温度下，使原料混合物的变化由外侧扩散至内侧。这有助于改善弹簧钢的外侧的组织结构，从而使弹簧钢外侧的力学性能更优异。
其次，本发明还精确设计了精练的条件，在精练进行至一定时间后，送入温度也在1550～1600℃的热氮气，吹送持续5min，继续精炼。上述操作有助于对熔液的上表面提供保护，并且使弹簧钢外侧的力学性能更好。
本发明制备得到的弹簧钢的疲劳极限可以达到990MPa，相比于传统工艺的800MPa，有了大幅度的提高。
弹簧钢的原料组成中，C可以提高弹簧钢的强度和硬度；Si可以改善弹簧钢的弹性，并且可以提高耐酸性；Mn可以改善弹簧钢的强度。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，弹簧钢的原料包括按质量百分比计的以下组分：0.82％的C，3.1％的Si，0.33％的Mn，0.012％的Ti，0.15％的S和0.34％的Al，余量为Fe。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，所述步骤(2)中，初炼在1300℃下持续10min，在1700℃下再持续10min。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，所述步骤(2)中，从1300℃开始以12℃/min的速度上升至1700℃。
优选的是，所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法中，所述步骤(3)中，精练的温度为1550℃。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (5)

1.一种改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，其特征在于，包括：
步骤(1)将弹簧钢的原料混合均匀，弹簧钢的原料包括按质量百分比计的以下组分：0.71～0.82％的C，3.1～3.5％的Si，0.3～0.5％的Mn，0.012～0.013％的Ti，0.1～0.2％的S和0.3～0.5％的Al，余量为Fe；
步骤(2)初炼，初炼在1300℃下持续5～10min，之后从1300℃开始以10～15℃/min的速度上升至1700℃，并在1700℃下再持续5～10min；
步骤(3)精炼，精炼的温度为1550～1600℃，在精炼进行10～15min后，送入温度在1550～1600℃的热氮气，吹送持续5min停止，精练一共持续时间为30～35min；
步骤(4)冷却成型；
步骤(5)轧制；
步骤(6)淬火；
步骤(7)回火。
2.如权利要求1所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，其特征在于，弹簧钢的原料包括按质量百分比计的以下组分：0.82％的C，3.1％的Si，0.33％的Mn，0.012％的Ti，0.15％的S和0.34％的Al，余量为Fe。
3.如权利要求1所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，初炼在1300℃下持续10min，在1700℃下再持续10min。
4.如权利要求3所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，从1300℃开始以12℃/min的速度上升至1700℃。
5.如权利要求1所述的改善弹簧钢的抗疲劳性能的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，精练的温度为1550℃。
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