CN115463994A - 一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,属于汽车弹簧制备技术领域。本发明弹簧原料包含以下成分:C:0.21~0.33%、Si:0.52~0.83%、Mn:2.5~3.4%、Cr:2.2~5.2%、Ni:0.2~0.4%、La:0.02~0.05%、Ce:0.01~0.03%、N:0.01~0.03%;余量为Fe和不可避免的杂质。制造工艺为冶炼、连铸、高速热轧、控冷、抛丸、表面处理、冷拉拔、定型、退火和蠕变回火。本发明制备的不锈钢弹簧线材在高温下具备较稳定的弹性模量和较高的抗疲劳强度,适用于汽车发动机气门弹簧。
Description
技术领域
本发明属于汽车弹簧技术领域,涉及一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺。
背景技术
汽车发动机气门弹簧是确保气门及时落座并紧密贴合,防止气门在发动机振动时发生跳动,破坏其密封性。安装时预先压缩产生的安装预紧力是用来克服气门关闭过程中气门及其传动件的惯性力,消除各传动件之间因惯性力作用而产生的间隙,实现其功用的。气门弹簧则大多由中碳铬钒钢丝或硅铬钢丝制造而成,使弹簧拥有足够的刚性和抗疲劳强度,以承受频繁的压缩负载及保持合适的弹力。
气门弹簧在高温和周期性高频交变力的长期作用下,使用一段时间后,很容易就会产生磨损和变形,那样的话,弹簧的弹力将会减弱、减小,导致气门关闭不严实、机器发动机功率下降、设置在启动时出现困难等故障,由于气门弹簧质量差,弹力过弱或歪斜,或者气门弹簧断裂而导致气门弹簧响。气门弹簧响表现在发动机怠速时,可清楚的在气门罩盖处听到“喀哒喀哒”的响声,且有时带有嗡声,严重时汽车的加速性能下降,并伴有启动困难和个别缸工作不良的现象。当出油阀弹簧的弹力减弱后,便会造成高压油内漏变得严重,高压油管内剩余压力降低,出油阀落座不迅速,以至造成供油量减少且不稳定,发动机工作无力或者“游车”,另外,还会使喷油器始喷无力,断油不干脆,出现后滴现象。从而导致发动机过热,燃烧恶化,排气冒黑烟等造成一定的环境污染。
由上可知,气门弹簧产品必须在恶劣严酷的环境下工作,尤其是气门更是直接与高温燃气接触,因此在高温环境中必须具备较稳定的弹性模量、较高的抗拉强度和较高的抗疲劳强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,本发明在高速热轧工艺后进行控冷工艺,控制线材冷却速度,使造就的线材从表面到芯部晶粒尺寸基本一致,而且温度低,晶粒尺寸小,产品的性能均匀,展性好,韧性增强,具备较为稳定的弹性模量;选用不同材质和不同粒径的抛丸对线材进行抛丸处理,不同的材质和粒径的抛丸可以使处理后的线材表面具备较好的粗糙度,利于后续的表面处理;同时,不同材质和粒径的抛丸处理后,线材的表面压应力得到改善,增强弹簧的抗疲劳强度;对定型后的弹簧先后进行退火和蠕变回火,控制退火温度和时间以及蠕变回火温度和时间,对于在高温环境工作的弹簧具有强化和去应力的双重作用,一方面可以防止弹簧的松弛,另一方面可提高抗疲劳强度;本发明在弹簧线材原料中添加La和Ce元素,两者配比协同净化钢液,有脱气、脱硫以及改善夹杂物特性的作用,有效提高不锈钢的抗疲劳性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,然后经过控冷工艺,获得盘条;
(3)将盘条进行抛丸处理后,再进行表面处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤(2)所述高速热轧的轧制速度为130-150m/s,所述高速轧制的轧制温度为950-990℃,所述高速轧制的减定径温度为900-950℃,所述高速轧制的吐丝温度为850-900℃。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤(2)所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8-10℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为680-720℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.3-0.7℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600-650℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤(3)所述抛丸处理使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤(3)所述表面处理包括去油、磷化、清洗、钝化。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤(6)所述退火温度为650-680℃,并进行退火保温1-2h。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤(6)所述蠕变回火温度为380-550℃,所述蠕变回火时间为30-40min。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤(1)所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.21~0.33%、Si:0.52~0.83%、Mn:2.5~3.4%、Cr:2.2~5.2%、Ni:0.2~0.4%、La:0.02~0.05%、Ce:0.01~0.03%、N:0.01~0.03%;余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的有益效果:
(1)热机轧制导致晶粒细化,在常规的高速线棒材轧制中,虽然成品棒线材保持了非常高的细晶组织,但是当线材离开最后一架轧机后,到达水冷装置之前很短的时间内,细化的晶粒立刻长大,在经过水冷装置后,虽然表面层得到了淬火,但是内部晶粒仍然在高温下继续长大,棒材表面晶粒细化,晶粒向内逐渐加大,最大的影响因素就是冷却速率,本发明在高速热轧工艺后进行控冷工艺,控制线材冷却速度,使造就的线材从表面到芯部晶粒尺寸基本一致,而且温度低,晶粒尺寸小,产品的性能均匀,展性好,韧性增强,具备较为稳定的弹性模量;
(2)本发明选用不同材质和不同粒径的抛丸对线材进行抛丸处理,不同的材质和粒径的抛丸可以使处理后的线材表面具备较好的粗糙度,利于后续的表面处理;同时,不同材质和粒径的抛丸处理后,线材的表面压应力得到改善,增强弹簧的抗疲劳强度;
(3)蠕变回火即在加载荷的状态下(一般为工作时的变形状态或并圈状态)进行低温回火,本发明对定型后的弹簧先后进行退火和蠕变回火,控制退火温度和时间以及蠕变回火温度和时间,对于在高温环境工作的弹簧具有强化和去应力的双重作用,一方面可以防止弹簧的松弛,另一方面可提高抗疲劳强度;
(4)本发明在弹簧线材原料中添加La和Ce元素,两者配比协同净化钢液,有脱气、脱硫以及改善夹杂物特性的作用,有效提高不锈钢的抗疲劳性能。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合实施例,对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
实施例1
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.26%、Si:0.59%、Mn:3.1%、Cr:2.9%、Ni:0.2%、La:0.04%、Ce:0.02%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为130m/s,所述高速轧制的轧制温度为960℃,所述高速轧制的减定径温度为910℃,所述高速轧制的吐丝温度为850℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为695℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.4℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为660℃,并进行退火保温1.5h;所述蠕变回火温度为390℃,所述蠕变回火时间为32min。
实施例2
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.29%、Si:0.63%、Mn:3.2%、Cr:3.1%、Ni:0.2%、La:0.03%、Ce:0.03%、N:0.02%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为140m/s,所述高速轧制的轧制温度为980℃,所述高速轧制的减定径温度为900℃,所述高速轧制的吐丝温度为880℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以9℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为700℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.3℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为620℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为650℃,并进行退火保温1.5h;所述蠕变回火温度为450℃,所述蠕变回火时间为30min。
实施例3
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.32%、Si:0.75%、Mn:3.2%、Cr:3.8%、Ni:0.4%、La:0.05%、Ce:0.01%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为150m/s,所述高速轧制的轧制温度为990℃,所述高速轧制的减定径温度为950℃,所述高速轧制的吐丝温度为900℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以10℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为720℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.7℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为650℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为680℃,并进行退火保温2h;所述蠕变回火温度为500℃,所述蠕变回火时间为35min。
对比例1
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.26%、Si:0.59%、Mn:3.1%、Cr:2.9%、Ni:0.2%、La:0.06%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为130m/s,所述高速轧制的轧制温度为960℃,所述高速轧制的减定径温度为910℃,所述高速轧制的吐丝温度为850℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为695℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.4℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为660℃,并进行退火保温1.5h;所述蠕变回火温度为390℃,所述蠕变回火时间为32min。
对比例2
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.26%、Si:0.59%、Mn:3.1%、Cr:2.9%、Ni:0.2%、Ce:0.06%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为130m/s,所述高速轧制的轧制温度为960℃,所述高速轧制的减定径温度为910℃,所述高速轧制的吐丝温度为850℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为695℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.4℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为660℃,并进行退火保温1.5h;所述蠕变回火温度为390℃,所述蠕变回火时间为32min。
对比例3
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.26%、Si:0.59%、Mn:3.1%、Cr:2.9%、Ni:0.2%、La:0.04%、Ce:0.02%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为130m/s,所述高速轧制的轧制温度为960℃,所述高速轧制的减定径温度为910℃,所述高速轧制的吐丝温度为850℃,获得热轧盘条;
(3)使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为660℃,并进行退火保温1.5h;所述蠕变回火温度为390℃,所述蠕变回火时间为32min。
对比例4
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.26%、Si:0.59%、Mn:3.1%、Cr:2.9%、Ni:0.2%、La:0.04%、Ce:0.02%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为130m/s,所述高速轧制的轧制温度为960℃,所述高速轧制的减定径温度为910℃,所述高速轧制的吐丝温度为850℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为695℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.4℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用粒度为40-60目的铸钢丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为660℃,并进行退火保温1.5h;所述蠕变回火温度为390℃,所述蠕变回火时间为32min。
对比例5
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.26%、Si:0.59%、Mn:3.1%、Cr:2.9%、Ni:0.2%、La:0.04%、Ce:0.02%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为130m/s,所述高速轧制的轧制温度为960℃,所述高速轧制的减定径温度为910℃,所述高速轧制的吐丝温度为850℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为695℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.4℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理,所述退火温度为660℃,并进行退火保温1.5h;所述蠕变回火温度为390℃,所述蠕变回火时间为32min。
对比例6
一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.26%、Si:0.59%、Mn:3.1%、Cr:2.9%、Ni:0.2%、La:0.04%、Ce:0.02%、N:0.01%;余量为Fe和不可避免的杂质,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,所述高速热轧的轧制速度为130m/s,所述高速轧制的轧制温度为960℃,所述高速轧制的减定径温度为910℃,所述高速轧制的吐丝温度为850℃,然后经过控冷工艺,所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为695℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.4℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温,获得盘条;
(3)使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸对盘条进行抛丸处理后,再进行去油、磷化、清洗、钝化处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和回火处理,所述退火温度为660℃,并进行退火保温1.5h;所述回火温度为390℃,所述回火时间为32min。
性能测试
实施例1-3和对比例1-6制备得到的弹簧线材的性能参数如下表1所示:
表1 弹簧线材性能参数
由表1性能参数可知,对比例1和对比例2在实施例1基础上,分别去掉了Ce元素和La元素,其弹簧线材的抗拉强度和疲劳寿命均降低;对比例3在实施例1基础上去掉了冷空工艺,其弹簧线材的抗拉强度和疲劳寿命均明显降低;对比例4和对比例5在实施例1基础上分别只有铸钢丸和铸铁丸进行抛丸处理,其弹簧线材的抗拉强度和疲劳寿命均降低;对比例6在实施例1基础上将蠕变回火改为普通回火工艺,其弹簧线材的抗拉强度和疲劳寿命均明显降低。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,所述制造工艺包括以下步骤:
(1)选取原材料,进行真空冶炼得到母合金,然后将母合金连铸制成钢胚;
(2)将钢胚进行高速热轧工艺,然后经过控冷工艺,获得盘条;
(3)将盘条进行抛丸处理后,再进行表面处理;
(4)对表面处理后的盘条进行多道次冷拉拔,道次减径率控制在8~12%之间,得到所需直径尺寸的钢丝盘条;
(5)将钢丝盘线在弹簧机上绕制定型;
(6)再先后进行退火处理和蠕变回火处理。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,步骤(2)所述高速热轧的轧制速度为130-150m/s,所述高速轧制的轧制温度为950-990℃,所述高速轧制的减定径温度为900-950℃,所述高速轧制的吐丝温度为850-900℃。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,步骤(2)所述控冷工艺具体为:
1)线材从吐丝至进入保温罩温度段以8-10℃/s的平均冷速快速冷却,进入风冷辊道保温罩前温度为680-720℃;
2)线材从进入保温罩至离开保温罩温度段以0.3-0.7℃/s平均冷速进行缓慢冷却,离开保温罩的温度范围为600-650℃;
3)线材离开保温罩后利用空气作为冷却介质自然冷却至室温。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,步骤(3)所述抛丸处理使用60%粒度为40-60目的铸钢丸和40%粒度为10-30目的铸铁丸。
5.根据权利要求1所述的一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,步骤(3)所述表面处理包括去油、磷化、清洗、钝化。
6.根据权利要求1所述的一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,步骤(6)所述退火温度为650-680℃,并进行退火保温1-2h。
7.根据权利要求1所述的一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,步骤(6)所述蠕变回火温度为380-550℃,所述蠕变回火时间为30-40min。
8.根据权利要求1所述的一种汽车用精密不锈钢弹簧线材制造工艺,其特征在于,步骤(1)所述原材料的化学成分组成及重量百分比为:C:0.21~0.33%、Si:0.52~0.83%、Mn:2.5~3.4%、Cr:2.2~5.2%、Ni:0.2~0.4%、La:0.02~0.05%、Ce:0.01~0.03%、N:0.01~0.03%;余量为Fe和不可避免的杂质。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1354802A (zh) * | 1999-06-08 | 2002-06-19 | 日本发条株式会社 | 高强度弹簧及其制造方法 |
CN101716721A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-02 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种弹簧钢盘条的生产工艺 |
CN103484781A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强高韧性弹簧钢及其制造方法 |
CN105648184A (zh) * | 2014-12-03 | 2016-06-08 | 重庆业高家具有限公司 | 一种弹簧的热处理工艺 |
CN106605000A (zh) * | 2014-09-04 | 2017-04-26 | 蒂森克虏伯弹簧与稳定器有限责任公司 | 用于生产热成型的钢弹簧的方法 |
CN111041372A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种具有深冷拉拔性能的弹簧钢盘条、弹簧钢丝、弹簧及制造方法 |
CN112359286A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-12 | 冷水江钢铁有限责任公司 | 一种具有深冷拉拔性能的弹簧钢丝制造方法 |
CN113862435A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司 | 一种适用于高强度异型弹簧钢丝的制备工艺 |
CN115125446A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-30 | 浙江伊思灵双第弹簧有限公司 | 一种汽车用高疲劳性能弹簧及其制备方法 |
-
2022
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1354802A (zh) * | 1999-06-08 | 2002-06-19 | 日本发条株式会社 | 高强度弹簧及其制造方法 |
CN101716721A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-02 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种弹簧钢盘条的生产工艺 |
CN103484781A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强高韧性弹簧钢及其制造方法 |
CN106605000A (zh) * | 2014-09-04 | 2017-04-26 | 蒂森克虏伯弹簧与稳定器有限责任公司 | 用于生产热成型的钢弹簧的方法 |
CN105648184A (zh) * | 2014-12-03 | 2016-06-08 | 重庆业高家具有限公司 | 一种弹簧的热处理工艺 |
CN111041372A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种具有深冷拉拔性能的弹簧钢盘条、弹簧钢丝、弹簧及制造方法 |
CN112359286A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-12 | 冷水江钢铁有限责任公司 | 一种具有深冷拉拔性能的弹簧钢丝制造方法 |
CN113862435A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司 | 一种适用于高强度异型弹簧钢丝的制备工艺 |
CN115125446A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-30 | 浙江伊思灵双第弹簧有限公司 | 一种汽车用高疲劳性能弹簧及其制备方法 |
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