高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102071299A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102071299A(43)申请公布日2011.05.25(21)申请号201010535305.4(22)申请日2010.11.09(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人王天生张心金张福成(74)专利代理机构秦皇岛市维信专利事务所13102代理人鄂长林(51)Int.Cl.C21D8/00(2006.01)C21D9/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法(57)摘要一种高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法，所述方法为：a.熔炼60Si2Mn钢，浇铸成铸锭；b.将铸锭加热到1190～1210℃保温8～10h，出炉进行粗轧，4道次轧制成22～26mm厚板坯，终轧温度控制在980～1000℃；c.空冷至930～950℃开始2道次精轧，得到13mm厚板坯，控制精轧终轧温度890～910℃，轧后停留2min，迅速在油中淬火，得到淬火板坯；d.将淬火板坯放入580～600℃的加热炉中保温8min；e.出炉迅速进行单道次轧制，工艺为：压下量50％，轧制线速度0.8m/s；f.轧后空冷到室温。本发明可大幅度提高60Si2Mn弹簧钢的力学性能，生产效率高，生产成本低。CN10279ACCNN110207129902071303A权利要求书1/1页1.一种高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法，其特征是：所述方法的工艺流程为：a.熔炼商用60Si2Mn钢，浇铸成铸锭；b.将铸锭加热到1190～1210℃保温8～10h，出炉进行粗轧开轧，4道次轧制成22～26mm厚的板坯，终轧温度控制在980～1000℃；c.然后空冷至930～950℃开始进行2道次精轧，得到13mm厚的板坯，控制精轧终轧温度890～910℃，轧后停留2min，迅速在油中淬火，得到淬火板坯；d.将上述淬火板坯放入580～600℃的加热炉中保温8min；e.出炉迅速进行单道次轧制，轧制工艺为：压下量50％，轧制线速度0.8m/s；f.轧后空冷到室温。2.根据权利要求1所述的高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法，其特征是：所述方法制造的高性能纳米晶弹簧钢板材的显微组织由纳米晶粒铁素体和纳米碳化物颗粒组成，铁素体平均晶粒尺寸为80～100nm，碳化物颗粒平均尺寸为25～40nm；抗拉强度为1465～1505MPa，屈服强度为1351～1400MPa。2CCNN110207129902071303A说明书1/3页高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种弹簧钢板材制造方法，特别是涉及一种高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法。背景技术[0002]传统弹簧钢的常规热处理强化方法是按GBT1222-2007标准进行淬火+中温回火处理，并获得回火屈氏体组织，这种组织是以马氏体回复后得到的针片状和板条状铁素体为基体及在其界面上分布短杆状渗碳体的混合组织，短杆状的渗碳体作为主要强化相。但是，这种短杆状的渗碳体易于造成应力集中，而针片状或板条状的铁素体易于造成解理断裂。为了挖掘传统弹簧钢的性能潜力，进一步提高其强度和许用应力，以适应更高要求的弹性构件的制造，并减轻构件质量、节能减排，开发高强度和短工艺流程弹簧钢的制造方法具有重要的经济社会意义。众所周知，晶粒细化可以有效提高钢的强度和韧性。发明专利ZL200710092842.4公开了一种合金弹簧钢超细化马氏体热处理淬火强化工艺方法，该方法利用奥氏体化后快冷到某一温度等温处理一段时间，使过冷奥氏体先发生少量下贝氏体转变，将每个过冷奥氏体晶粒分割成几个区域，细化过冷奥氏体晶粒，再快冷淬火，使未转变的过冷奥氏体转变为马氏体，从而得到超细化马氏体组织，然后再在280～300℃回火，得到超细化的回火屈氏体组织，并使屈服强度得到提高，但使抗拉强度降低。这将会造成所制造的构件抗过载断裂能力降低，从而影响使用安全性。发明内容[0003]为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种高性能纳米晶弹簧钢板材的制造方法，所述方法是将60Si2Mn弹簧钢铸锭经奥氏体轧制后淬火得到马氏体组织板坯，再在回火温度范围进行轧制，得到显微组织由纳米晶铁素体和碳化物颗粒组成的纳米晶板材，其屈服强度和抗拉强度均得到大幅度提高。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：[0005]a.熔炼商用60Si2Mn钢，浇铸成铸锭。b.将铸锭加热到1190～1210℃保温8～10h，出炉进行粗轧开轧，4道次轧制成25mm厚的板坯，终轧温度控制在980～1000℃。c.然后空冷至930～950℃开始进行2道次精轧，得到13mm厚的板坯，控制精轧终轧温度890～91