一种具有高塑性的超高强度弹簧钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110230001A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910690380.9C22C38/26(2006.01)(22)申请日2019.07.29C22C38/34(2006.01)C21D1/20(2006.01)(71)申请人东北大学C21D8/06(2006.01)地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人姜周华陈奎刘福斌李阳龚伟余嘉康从鹏安瑞栋(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/24(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种具有高塑性的超高强度弹簧钢及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种具有高塑性的超高强度弹簧钢的制备方法，所述方法包括：在设计弹簧钢合金成分时，是在55SiCr钢种的基础上添加适量的合金元素V和Nb，使弹簧钢中V含量为0.1-0.25wt％，Nb含量为0.005-0.03wt％；在热处理工艺中，先对弹簧钢工件进行奥氏体化处理，然后进行锡浴低温等温淬火处理，而锡浴低温等温淬火的条件为：等温淬火炉加热至235-250℃，将奥氏体化处理的弹簧钢工件置于等温淬火炉中，等温淬火炉采用锡浴，淬火速度为200-300℃·s-1，等温保温30-480min后取出，采用15-25℃的水冷至室温，冷速200-300℃·s-1。本发明制得的弹簧钢，其抗拉强度达到2200MPa以上，断面收缩率40％以上，断后延伸率16％左右，强塑积达到35GPa％以上，可用于制作汽车悬架弹簧用钢，以提高车辆行驶的平稳性和驾乘人的安全舒适CN110230001A性。CN110230001A权利要求书1/2页1.一种具有高塑性的超高强度弹簧钢，其特征在于，所述弹簧钢基体为纳米级马氏体和贝氏体复合相，两相间存在6-15nm厚的薄膜状残余奥氏体，在马氏体内存在体积百分比为0.01％-0.39％的尺寸为15-25nm的(VxNby)(CNz)析出相和高密度位错团簇。2.一种具有高塑性的超高强度弹簧钢的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在设计弹簧钢合金成分时，是在55SiCr钢种的基础上添加适量的合金元素V和Nb，使弹簧钢中V含量为0.1-0.25wt％，Nb含量为0.005-0.03wt％；在热处理工艺中，先对弹簧钢工件进行奥氏体化处理，然后进行锡浴低温等温淬火处理，而锡浴低温等温淬火的条件为：等温淬火炉加热至235-250℃，将奥氏体化处理的弹簧钢工件置于等温淬火炉中，等温淬火炉采用锡浴，淬火速度为200-300℃·s-1，等温保温30-480min后取出，采用15-25℃的水冷至室温，冷速200-300℃·s-1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：S1:设计弹簧钢的合金成分为：按质量百分数计，C0.52-0.58％，Si1.30-1.60％，Mn0.60-0.80％，Cr0.60-0.80％，V0.1-0.25％，Nb0.005-0.03％，P≤0.008％，S≤0.008％，Al≤0.015％，O≤0.001％，N≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质；S2:盘条制备：将上述合金成分经合金冶炼、精炼、铸坯、表面全剥皮处理、高速线材轧机轧制、斯太尔摩控冷线冷却，制成弹簧钢盘条；S3:热处理：从所述弹簧钢盘条上切割出弹簧钢工件，然后对所述弹簧钢工件进行奥氏体化和锡浴低温等温淬火；其中，奥氏体化条件为：将加热炉升温至880-920℃，待温度稳定后，将所述弹簧钢工件置于加热炉中，加热速度为100-150℃·min-1，保温10-20min；锡浴低温等温淬火条件为：将等温淬火炉加热至235-250℃，待上述弹簧钢工件在奥氏体化的加热炉中达到保温时间后立即将其取出并置于等温淬火炉中，等温淬火炉采用锡浴，淬火速度为200-300℃·s-1，等温保温30-480min后取出，采用15-25℃的水冷至室温，冷速200-300℃·s-1。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述合金成分为：C0.53-0.57％，Si1.40-1.60％，Mn0.60-0.80％，Cr0.60-0.80％，V0.1-0.15％，Nb0.007-0.015％，P≤0.008％，S≤0.008％，Al≤0.01％，O≤0.0009％，N≤0.0020，余量为Fe和不可避免的杂质；或者，所述合金成分为：C0.54-0.57％，Si1.40-1.60％，Mn0.60-0.80％，Cr0.60-