控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法.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CN109161632A(43)申请公布日2019.01.08(21)申请号201810973722.3C21C7/06(2006.01)(22)申请日2018.08.24C21C7/076(2006.01)(71)申请人邢台钢铁有限责任公司地址054027河北省邢台市桥西区钢铁南路262号(72)发明人孟耀青郑永瑞田新中董庆崔娟赵昊乾吕海瑶黄翠环赵垒阎丽珍姬旦旦秦树超逯志方王伟(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司13108代理人赵幸(51)Int.Cl.C21C5/28(2006.01)C21C7/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法(57)摘要本发明公开了一种控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法，其包括转炉冶炼、LF精炼、连铸和加热开坯工序；所述转炉冶炼工序：转炉出钢脱氧合金化过程中，采取先碳脱氧后锰硅复合脱氧，锰硅复合脱氧时加入的合金中Mn含量与Si含量的重量比≥5.0；所述LF精炼工序：采用预熔精炼合成渣造渣，目标碱度w(CaO)/w(SiO2)为0.8～1.2，渣中w(Al2O3)≤3%、w(MnO)+w(MgO)≤10%，其余占比≤5%。采用本方法生产的弹簧钢热轧盘条，盘条横截面上氧化物夹杂直径得到有效减小；盘条经拉拔、热处理、喷丸后，弹簧钢丝的旋转弯曲疲劳寿命达到1×107次以上，加工成的高强度汽车悬架簧疲劳寿命达到1×106以上。CN109161632ACN109161632A权利要求书1/1页1.一种控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法，其特征在于：其包括转炉冶炼、LF精炼、连铸和加热开坯工序；所述转炉冶炼工序：转炉出钢脱氧合金化过程中，采取先碳脱氧后锰硅复合脱氧，锰硅复合脱氧时加入的合金中Mn含量与Si含量的重量比≥5.0；所述LF精炼工序：采用预熔精炼合成渣造渣，目标碱度w(CaO)/w(SiO2)为0.8～1.2，渣中w(Al2O3)≤3%、w(MnO)+w(MgO)≤10%，其余占比≤5%。2.根据权利要求1所述的控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法，其特征在于：所述转炉冶炼工序，所述锰硅复合脱氧时加入的合金为锰铁、硅铁和铬铁，且各合金中Al≤0.02wt%；钢包顶渣的加入在转炉出钢合金化完毕后进行。3.根据权利要求1所述的控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法，其特征在于：所述LF精炼工序，在LF整个处理过程钢包进行底吹氩气搅拌，LF总处理时间≥75min，其中软吹氩时间≥40min；LF软吹氩完毕后，控制钢水中酸熔铝Als≤15ppm，溶解氧[O]为10～20ppm。4.根据权利要求1所述的控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法，其特征在于：所述连铸工序，连铸大包长水口、中间包塞棒、浸入式水口采用非Al2O3-C质耐材；在钢水浇注过程中，大包采取剩钢操作，大包剩钢量≥3.0吨，中间包液面深度控制在900mm及以上，结晶器液面波动控制在±3mm以内。5.根据权利要求1－4任意一项所述的控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法，其特征在于：所述加热开坯工序，大方坯开坯均热段炉温控制在1250±30℃。6.根据权利要求5所述的控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法，其特征在于：所述加热开坯工序，总加热时间为6～6.5h。2CN109161632A说明书1/5页控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法技术领域[0001]本发明涉及一种钢盘条的生产方法，尤其是一种控制弹簧钢盘条中大尺寸硬质夹杂物的生产方法。背景技术[0002]金属材料强度越高，夹杂物对其疲劳性能的影响就愈显著。非金属夹杂物在钢中与基体构成镶嵌结构，在钢加热或冷却过程中，由于膨胀系数的不同，夹杂物周围会产生嵌镶应力，如夹杂物数量多、直径大，嵌镶应力场会叠加，工件服役过程所受应力与嵌镶应力叠加，使夹杂物周围的应力超过钢的屈服极限，导致裂纹产生，形成疲劳源。随着弹簧用钢的高强度发展，以钢中大尺寸硬质夹杂物为疲劳源的疲劳断裂成为弹簧工作失效的主要原因之一。为了提高高强度弹簧疲劳寿命和使用可靠性，如何较经济地降低弹簧钢中非金属夹杂物含量以及实现非金属夹杂物尺寸、成分的无害化控制越来越受到弹簧钢生产企业的关注。[0003]公开号CN103510020A公开了一种弹簧钢盘条及其夹杂物控制方法，其通过转炉高碳出钢和炉后硅锰合金进行脱氧，精炼终点钢中氧含量控制在20～40ppm来保证钢中夹杂物宽度尺寸不大于10μm，夹杂物长宽比大于3。其缺点是钢中具有较高（20～40ppm）的氧含量，易造成弹簧钢中非金属夹杂物增多。[0004]公开号CN105907919A公开