一种弹簧钢及其表面脱碳控制工艺.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CN107299291A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710526174.5C21D8/00(2006.01)(22)申请日2017.06.30C21D1/76(2006.01)(71)申请人武汉钢铁有限公司地址430083湖北省武汉市青山区厂前2号门内(72)发明人丁礼权任安超张贤忠张帆叶途明丁文胜董水要(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人钟锋(51)Int.Cl.C22C38/34(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/26(2006.01)C22C33/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种弹簧钢及其表面脱碳控制工艺(57)摘要本发明公开了一种弹簧钢，其组分及重量百分比含量为：C0.56～0.64％，Si1.5～2.0％，Mn0.70～1.00％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr0.10～0.35％，Nb0.01～0.04％，其余为Fe和杂质元素。本发明采用铌微合金化方法，结合适当的洁净钢冶炼工艺、连铸坯表面缺陷控制技术、加热炉燃料及其炉内气氛优化技术，可开发出组织均匀、性能稳定、强度高、塑性好，尤其能够得到控制表面脱碳层性能优越的高端弹簧钢，有效解决现有弹簧钢制备方法存在的生产工艺复杂、合金成本高、生产效率低等问题。CN107299291ACN107299291A权利要求书1/2页1.一种弹簧钢，其组分及重量百分比含量为：C0.56～0.64％，Si1.5～2.0％，Mn0.70～1.00％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr0.10～0.35％，Nb0.01～0.04％，其余为Fe和杂质元素。2.根据权利要求1所述的弹簧钢，其特征在于，所述Si的重量百分比含量为1.6～1.8％。3.根据权利要求1所述的弹簧钢，其特征在于，所述Cr的重量百分比含量为0.15～0.30％。4.根据权利要求1所述的弹簧钢，其特征在于，所述Nb的重量百分比含量为0.01～0.30％。5.权利要求1～4任一项所述弹簧钢的脱碳控制工艺，其特征在于，包括铁水脱硫、冶炼、连铸、铸坯处理、轧制工艺，具体生产步骤如下：1)铁水脱硫：采用喷镁粉脱硫工艺，控制出站铁水硫含量[S]≤0.005wt％；2)冶炼：采用电炉或转炉进行吹氧冶炼，出钢时保证碳温协调，出钢1/4～5/12时开始加入合金材料和增碳剂，钢中C、Mn、Si控制在内控范围下限；钢水出至2/3～4/5时合金、增碳剂必须全部加入；所得钢包钢水到达氩站进行吹氩，吹氩时间不低于3min；然后采用LF炉进行精炼，调整渣碱度，LF精炼时间为15～45min；精炼后进行RH真空处理，真空度≤100Pa，处理时间大于25min，保证钢水氢含量小于2.0ppm；3)连铸：连铸方坯时，采用大罐长水口和结晶器浸入式水口保护浇铸，中包保护渣采用碱性保护渣，连铸温度为1495～1520℃，拉速控制不小于1.2m/min；铸坯截面尺寸应大于等于160*160mm；4)铸坯处理：对铸坯抛丸处理；5)铸坯加热：采用天然气加热方式，包括预热段、加热段和均热段，钢坯预热段温度不大于730℃，加热段采用弱氧化性气氛，均热段采用还原性气氛；其中，一加热段炉温1100～1150℃，空气系数为1.00～1.30；二加热段炉温1150～1200℃，空气系数为1.00～1.20；均热段炉温1120～1180℃，空气系数为0.70～1.00；加热段和均热锻的累计加热时间为1～1.4h，铸坯在加热炉内停留总时间1.5～2h，铸坯出炉温度1100～1150℃；6)轧制：将步骤5)所得铸坯冷装入步进梁加热炉中，入炉温度在730℃以下，加热温度为1050～1180℃，断面温差≤40℃；铸坯在加热炉内总加热时间为120～180min，开轧温度控制为1000～1100℃，粗轧结束后在950～1080℃下进行精轧，精轧过程累计形变量控制在10～60％，然后以5～20℃/s的冷却速率冷却到450～650℃保温30～60min，然后空冷至室温。6.根据权利要求5所述的脱碳控制工艺，其特征在于，步骤1)中所述合金材料为硅铁、硅锰、高碳铬铁和铌铁；增碳剂为碳粉。7.根据权利要求5所述的脱碳控制工艺，其特征在于，步骤1)中所述渣碱度CaO/SiO2控制在1.0～4.5。8.根据权利要求5所述的脱碳控制工艺，其特征在于，步骤2)中所述铸坯截面尺寸为200*200mm。9.根据权利要求5所述的脱碳控制工艺，其特征在于，步骤4)中对铸坯进行修磨处理，修磨深度为1.5～4.0mm。2CN107299291A权利要求书2/2页10.根据权利要求5所述的脱碳控制工艺，其特征