CN116622960A - 一种高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，包括电炉/转炉冶炼、LF精炼、VD/RH真空处理、加热、开坯、加热、成材、退火、矫直、剥皮、磨光、探伤步骤，实现对52CrMoV4弹簧钢的质量控制。本发明解决高铁弹簧用钢52CrMoV4的品质控制问题，各项指标均满足技术要求。
Description
技术领域
本发明涉及弹簧钢领域，尤其涉及一种高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，该弹簧钢用于高铁动车组转向架弹簧的制造。
背景技术
高铁是国家高端制造的代表，是国家名片之一。随着中国高铁科技的发展，高铁主要技术实现了自主研发并领先世界，高铁车辆转向架弹簧等零部件国产化也在大力推进，相应弹簧钢国产化成为现实需要。52CrMoV4是高铁弹簧用弹簧钢之一，其主要用于CRH3型时速350km高速列车弹簧，其对钢的纯净度、组织均匀性、脱碳、力学性能、外观质量有很高的要求，需要良好的生产工艺方法来保证。
因此需要开发新的52CrMoV4弹簧钢的制备方法，以保证其品质。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，解决高铁弹簧用钢52CrMoV4的品质控制问题，各项指标均满足技术要求。
技术方案：本发明的一种高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：包括电炉/转炉冶炼、LF精炼、VD/RH真空处理、加热、开坯、加热、成材、退火、矫直、剥皮、磨光、探伤步骤，实现对52CrMoV4弹簧钢的质量控制。
其中，所述的VD/RH真空处理采用VD真空脱气处理，然后大方坯连铸。
其中，所述的开坯前后的加热均采用步进炉加热。
其中，所述的成材采用轧制成材。
其中，所述的退火采用连续退火炉退火。
其中，所述的探伤采用超声+漏磁探伤。
其中，所述的探伤后进行检验，检验后进行涂油、包装步骤。
其中，所述的开坯前加热采用步进炉高温及长时加热，均热温度1210℃-1270℃，总加热时间≥300min。
其中，所述的连续退火炉退火，炉温730±10℃，到温到出炉时间7h-8h。
其中，采用剥皮+磨光的银亮加工方式，磨削量0.06mm-0.10mm。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明解决了高铁弹簧用钢52CrMoV4品质控制问题，各项指标满足技术要求，达到或超过进口材料质量水平。本发明加热采用高温长时加热，改善钢中化学成分偏析，改善钢材性能；通过适当的退火工艺控制，退火后钢中渗碳体细小，分布均匀，有利于后道热处理工艺控制；成品钢材无脱碳，表面无缺陷；对弹簧钢内部组织及均匀性、纯净度、脱碳、表面缺陷影响疲劳性能的关键指标进行全面控制。
本发明生产的弹簧钢组织均匀、致密，综合性能满足高铁弹簧用弹簧钢技术要求；本发明生产的弹簧钢，表面质量好，无缺陷，提升材料疲劳性能；本发明大压缩比轧制，改善铸坯原始表面对成品表面的影响，提高成品弹簧钢表面质量。
附图说明
图1为本发明方法制备的52CrMoV4弹簧钢的脱碳情况图；
图2为本发明方法制备的52CrMoV4弹簧钢的退火组织情况图；
图3为本发明方法制备的52CrMoV4弹簧钢的成品式样经860℃保温60min奥氏体化情况图；
图4为本发明方法制备的52CrMoV4弹簧钢的成品材表面情况图；
图5为本发明方法制备的52CrMoV4弹簧钢的钢材低倍组织情况图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
实施例1：
本实施例的高铁动车组转向架弹簧用52CrMoV4弹簧钢工艺方法，包括以下工艺流程：EBT电炉冶炼→LF精炼炉→VD处理→大方坯连铸→步进炉加热(均热温度1220-1260℃，总加热时间335min，高温保温时间150min)→开坯→步进炉加热→轧制→连续退火炉退火(炉温725℃，到温到出炉时间7小时)→矫直、剥皮→磨光(磨削量0.08-0.09mm)→探伤(超声+漏磁)→检验→涂油、包装。
本流程生产成品材理化检测性能优良，表面状态良好(轧制号：M30170701)。
1、低倍：
2、脱碳层深度：
| 标准要求 | 无脱碳 |
| 检验结果 | 0 |
3、晶粒度：热处理温度及保温时间：860℃保温60min
| 标准要求 | ≥7级 |
| 试验结果 | 9.5级 |
4、力学性能：
5、硬度：
| 标准要求 | ≤248HBW |
| 试验结果 | 237/230/228 |
6、表面质量：表面粗糙度：Ra：1.3um；表面无缺陷。
实施例2：
本实施例的高铁动车组转向架弹簧用52CrMoV4弹簧钢工艺方法，包括以下工艺流程：EBT电炉冶炼→LF精炼炉→VD处理→大方坯连铸→步进炉加热(均热温度1250-1270℃，总加热时间320min，高温保温时间160min)→开坯→步进炉加热→轧制→连续退火炉退火(炉温730℃，到温到出炉时间7.8小时)→矫直、剥皮→磨光(磨削量0.06-0.07mm)→探伤(超声+漏磁)→检验→涂油、包装。
本流程生产成品材理化检测性能优良，表面状态良好(轧制号：M30189501)。
1、低倍：
2、脱碳层深度：
3、晶粒度：热处理温度及保温时间：860℃保温60min
| 标准要求 | ≥7级 |
| 试验结果 | 9.5级 |
4、力学性能：
5、硬度：
| 标准要求 | ≤248HBW |
| 试验结果 | 233/230/230 |
6、表面质量：表面粗糙度：Ra：1.5um；表面无缺陷。
经过检测，本发明方法制备的52CrMoV4弹簧钢：脱碳为0(见图1)；退火组织中渗碳体细小，弥散分布(图2)；成品试样经860℃保温60min奥氏体化，晶粒细小(见图3)；成品材表面光亮，无缺陷(见图4)；钢材低倍组织致密，组织级别低，无缺陷(见图5)。
本发明方法制备的52CrMoV4弹簧钢：(1)氧含量≤12ppm，氢含量≤1.2ppm。(2)力学性能：Rp≥1300Mpa、R0.2：1450～1750Mpa、A≥6％、Z≥35％。(3)冲击功(20℃)AKU(J)：≥10J(5mm缺口)。(4)奥氏体晶粒度：≥7级。(5)表面质量：粗糙度≤2.5um，无缺陷。
Claims (10)
1.一种高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：包括电炉/转炉冶炼、LF精炼、VD/RH真空处理、加热、开坯、加热、成材、退火、矫直、剥皮、磨光、探伤步骤，实现对52CrMoV4弹簧钢的质量控制。
2.根据权利要求1所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的VD/RH真空处理采用VD真空脱气处理，然后大方坯连铸。
3.根据权利要求1所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的开坯前后的加热均采用步进炉加热。
4.根据权利要求1所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的成材采用轧制成材。
5.根据权利要求1所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的退火采用连续退火炉退火。
6.据权利要求1所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的探伤采用超声+漏磁探伤。
7.据权利要求1所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的探伤后进行检验，检验后进行涂油、包装步骤。
8.据权利要求3所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的开坯前加热采用步进炉高温及长时加热，均热温度1210℃-1270℃，总加热时间≥300min。
9.据权利要求5所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：所述的连续退火炉退火，炉温730±10℃，到温到出炉时间7h-8h。
10.据权利要求1所述的高铁动车组用52CrMoV4弹簧钢的制备方法，其特征在于：采用剥皮+磨光的银亮加工方式，磨削量0.06mm-0.10mm。
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