CN111872137B - 一种弹簧钢盘条的轧后控冷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种弹簧钢盘条的轧后控冷方法，弹簧钢盘条的控制冷却采用EDC水浴冷却+EDC水槽底部通入压缩空气流的方式，控制参数如下：1)盘条吐丝温度：830～880℃；2)盘条进入EDC水槽时的温度：800～850℃；3)盘条在EDC水槽中的水浴温度：95℃以上；4)盘条出水温度：540～600℃；5)EDC水槽底部通入的压缩空气流压力：0.5～1.0MPa；本发明所生产的弹簧钢盘条脱碳层深度与常规斯太尔摩控冷工艺相比有明显改善，同圈性能差降低，组织均匀性更好，很好的解决了盘条脱碳层深度及盘条组织性能均匀性问题。
Description
技术领域
本发明涉及盘条生产技术领域，尤其涉及一种弹簧钢盘条的轧后控冷方法。
背景技术
55SiCr弹簧钢为Si-Cr系弹簧钢，常用于制作汽车悬架簧，是Si-Cr系弹簧钢中使用最广泛的钢种。55SiCr弹簧钢使用时要求其具有良好的抗疲劳性能、抗弹减性能及综合力学性能等，因此对该钢种生产时的实物质量提出了更苛刻的要求。其中盘条脱碳层深度、组织性能均匀性是对弹簧钢疲劳性能影响较大的指标。
55SiCr弹簧钢盘条的组织性能均匀性对后续拉拔性能、盘条的脱碳层深度及均匀性对后续的疲劳性能都会产生重要影响，因此生产过程中对盘条组织性能及脱碳层的控制至关重要。55SiCr弹簧钢为高Si钢，脱碳敏感性强，要采用合理的控冷工艺控制脱碳层深度及组织均匀性；盘条的主要直径规格为
采用常规的斯太尔摩控冷工艺，线环搭接点与非搭接点温度相差较大，冷速相差大，同圈性能及面缩率相差较大，导致其组织性能均匀性难以保证。另外，冷却速度过大时，盘条局部组织中易出现贝氏体或马氏体等异常组织，导致在后续的盘条拉拔过程中发生断裂；冷却速度较小时，局部会形成大量的先共析铁素体，影响弹簧钢丝性能；因此，需要开发一种55SiCr弹簧钢盘条轧后控冷方法，既保证盘条脱碳层深度及均匀性，也能获得良好的组织性能均匀性，以确保后续拉拔性能及疲劳性能等指标。
公开号为CN101716721B的中国专利公开了“一种弹簧钢盘条的生产工艺”、公开号为CN102747210B的中国专利公开了“一种55SiCrA弹簧钢盘条的斯太尔摩控冷方法”、公开号为CN103484781B的中国专利公开了“一种高强高韧性弹簧钢及其制造方法”、公开号为CN106734261B的中国专利公开了“一种改善弹簧钢55SiCrA盘条组织和性能的斯太尔摩风冷线控冷工艺”，上述盘条的控冷工艺均采用斯太尔摩控冷，其脱碳层深度及均匀性、盘条组织性能均匀性均难以保证。公开号为CN105382153B的中国专利公开了一种“气门弹簧生产工艺”，盘条生产后进行线下铅浴热处理，与在线水浴热处理相比，其能源消耗大，而且铅浴对环境有一定污染，不适宜推广应用。公开号为CN102019296B的中国专利公开了“一种高碳钢盘条轧后控制冷却方法”、公开号为CN108165716B的中国专利公开了“一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线EDC水浴韧化处理方法”，上述专利均涉及高碳钢盘条轧后在线水浴控冷方法，但目前EDC水浴对于大规格(
及以上规格)盘条的冷却速度依然不足，组织均匀性也不理想，而且这两个专利均未涉及脱碳层指标的控制。
发明内容
本发明提供了一种弹簧钢盘条轧后在线水浴控冷方法，将吐丝后的弹簧钢盘条以在线EDC水浴+水槽底部通入压缩空气流的方式进行控制冷却，所生产的弹簧钢盘条脱碳层深度与常规斯太尔摩控冷工艺相比有明显改善，同圈性能差降低，组织均匀性更好，很好的解决了盘条脱碳层深度及盘条组织性能均匀性问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种弹簧钢盘条的轧后控冷方法，所述钢簧钢盘条控制冷却采用EDC水浴冷却+EDC水槽底部通入压缩空气流的方式，控制参数如下：
1)盘条吐丝温度：830～880℃；
2)盘条进入EDC水槽时的温度：800～850℃；
3)盘条在EDC水槽中的水浴温度：95℃以上；
4)盘条出水温度：540～600℃；
5)EDC水槽底部通入的压缩空气流压力：0.5～1.0MPa；
所生产盘条的抗拉强度为1000～1150MPa，断面收缩率≥40％，同圈性能差60MPa以下，金相组织中无马氏体、贝氏体及其他低温组织，盘条脱碳层70微米以下。
所述钢簧钢盘条为55SiCr弹簧钢盘条。
所述钢簧钢盘条的直径为
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)将吐丝后的弹簧钢盘条以在线EDC水浴+水槽底部通入压缩空气流的方式进行控制冷却，所生产的弹簧钢盘条脱碳层深度与常规斯太尔摩控冷工艺相比有明显改善，很好的解决了盘条脱碳层深度及盘条组织性能均匀性问题，满足了用户需求；
2)与传统斯太尔摩控冷工艺生产的盘条相比，同圈性能差降低30～50MPa，面缩率提高7％以上，脱碳层深度由40～110微米降低至70微米以下，并且脱碳层均匀性更好；
3)适用于直径规格为
的弹簧钢盘条生产。
附图说明
图1是本发明实施例1采用本发明所述控冷方法所生产弹簧钢盘条的金相组织图。
图2是本发明对比例采用常规斯太尔摩控冷所生产弹簧钢盘条的金相组织图。
具体实施方式
本发明是一种弹簧钢盘条的轧后控冷方法，所述钢簧钢盘条的生产流程包括：大方坯连铸→连轧开坯→钢坯全修磨→钢坯下线探伤→线材加热→粗轧→中轧→预精轧→精轧→双模块精轧→吐丝→控制冷却→辊道运输空冷→集卷打包；其中控制冷却采用EDC水浴冷却+EDC水槽底部通入压缩空气流的方式，控制参数如下：
1)盘条吐丝温度：830～880℃；
2)盘条进入EDC水槽时的温度：800～850℃；
3)盘条在EDC水槽中的水浴温度：95℃以上；
4)盘条出水温度：540～600℃；
5)EDC水槽底部通入的压缩空气流压力：0.5～1.0MPa；
所生产盘条的抗拉强度为1000～1150MPa，断面收缩率≥40％，同圈性能差60MPa以下，金相组织中无马氏体、贝氏体及其他低温组织，盘条脱碳层70微米以下。
所述钢簧钢盘条为55SiCr弹簧钢盘条。
所述钢簧钢盘条的直径为
对于大规格盘条而言，单纯采用EDC控冷其冷却能力不足，需要配合向水槽底部通入压缩空气流，这样才能接近理想的冷速状态。在盘条进入EDC水槽进行水浴前，控制盘条的入水温度，使其迅速进入EDC水槽中，缩短高温区停留时间，避免常规斯太尔摩控冷时盘条在高温区的脱碳现象；在EDC冷却前期，压缩空气流会打破覆盖在盘条表面的蒸汽膜，增加相变前的冷速，减少先共析铁素体析出，使相变期趋于等温转变；冷却后期压缩空气流能够隔绝水与盘条的直接接触，降低冷速，从而避免低温组织的产生。水槽底部根据盘条搭接点与非搭接点位置的不同合理设计风管排布，缩小盘条搭接点与非搭接点的温度差，可以改善盘条组织性能均匀性问题，同时也改善了盘条脱碳深度及均匀性问题。
本发明所述一种弹簧钢盘条轧后在线水浴控冷方法，主要控制指标有：盘条吐丝温度、进入EDC水槽时的盘条温度、水浴温度、盘条出水温度、水槽底部压缩空气流压力。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
本实施例中，弹簧钢牌号为55SiCr，直径规格为
盘条轧制后吐丝按以下参数进行控冷：盘条吐丝温度：860℃；进入EDC水槽时的盘条温度：820℃；水浴温度：95℃；盘条出水温度：560℃；水槽底部通入压缩空气流压力：0.5MPa。
本实施例所生产钢簧钢盘条的抗拉强度1000～1150MPa，断面收缩率≥40％，同圈性能差60MPa以下，组织均匀且无马氏体、贝氏体等低温组织，盘条脱碳层60微米以下且控制均匀，很好的满足了用户对弹簧钢盘条的技术要求。
【实施例2】
本实施例中，弹簧钢牌号为55SiCr，直径规格为
盘条轧制后吐丝按以下参数进行控冷：盘条吐丝温度：850℃；进入EDC水槽时的盘条温度：810℃；水浴温度：96℃；盘条出水温度：570℃；水槽底部通入压缩空气流压力：0.8MPa。
本实施例所生产弹簧钢盘条的抗拉强度1000～1150MPa，断面收缩率≥40％，同圈性能差60MPa以下，组织均匀且无马氏体、贝氏体等低温组织，盘条脱碳层60微米以下且控制均匀，很好的满足了用户对弹簧钢盘条的技术要求。
【实施例3】
本实施例中，弹簧钢牌号为55SiCr，直径规格为
盘条轧制后吐丝按以下参数进行控冷：盘条吐丝温度：840℃；进入EDC水槽时的盘条温度：820℃；水浴温度：100℃；盘条出水温度：580℃；水槽底部通入压缩空气流压力：1.0MPa。
本实施例所生产弹簧钢盘条的抗拉强度1050～1150MPa，断面收缩率≥40％，同圈性能差60MPa以下，组织均匀且无马氏体、贝氏体等低温组织，盘条脱碳层70微米以下且控制均匀，很好的满足了用户对弹簧钢盘条的技术要求。
实施例1-3与采用常规斯太尔摩风冷的弹簧钢盘条(对比例)性能对比如表1所示。图1是实施例1采用本发明所述控冷方法所生产弹簧钢盘条的金相组织图。图2是对比例所生产弹簧钢盘条的金相组织图。与对比例相比，实施例1-3所生产弹簧钢盘条的同圈性能差降低30～50MPa，面缩率提高7％以上，脱碳层深度由40～110微米降低至70微米以下(脱碳层控制均匀)，很好的解决了55SiCr系弹簧钢脱碳层及组织性能均匀性控制问题，效果显著，满足了用户要求。
表1产品性能对比表
| 性能 | 抗拉强度 | 面缩率 | 同圈性能 | 盘条脱碳层深度 | 盘条脱碳均匀性 |
| 对比例 | 950～1150MPa | 平均35％ | ≤100MPa | 40～110微米 | 不均匀 |
| 实例1 | 1000～1150MPa | ≥40％ | ≤60MPa | ≤60微米 | 均匀 |
| 实例2 | 1000～1150MPa | ≥40％ | ≤60MPa | ≤60微米 | 均匀 |
| 实例3 | 1050～1150MPa | ≥40％ | ≤60MPa | ≤70微米 | 均匀 |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种弹簧钢盘条的轧后控冷方法，其特征在于，所述弹簧钢盘条为55SiCr弹簧钢盘条，弹簧钢盘条的直径为ø12～ø20mm；弹簧钢盘条控冷采用EDC水浴冷却+EDC水槽底部通入压缩空气流的方式，控制参数如下：
1）盘条吐丝温度：830-880℃；
2）盘条进入EDC水槽时的温度：800～850℃；
3）盘条在EDC水槽中的水浴温度：95℃以上；
4）盘条出水温度：540～600℃；
5）EDC水槽底部根据盘条搭接点与非搭接点位置的不同设计风管排布，缩小盘条搭接点与非搭接点的温度差，改善盘条组织性能均匀性，同时改善盘条脱碳深度及均匀性；通入的压缩空气流压力：0.5～1.0MPa；
所生产盘条的抗拉强度为1000～1150MPa，断面收缩率≥40%，同圈性能差60 MPa以下，金相组织中无马氏体、贝氏体及其他低温组织，盘条脱碳层70微米以下。
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| GR01 | Patent grant | ||
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