高强度超细晶弹簧钢的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101974671A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101974671A(43)申请公布日2011.02.16(21)申请号201010535292.0(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)发明名称高强度超细晶弹簧钢的制造方法(57)摘要本发明公开一种高强度超细晶弹簧钢的制造方法，所述方法的步骤是：a.将60Si2Mn钢板坯加热到870～880℃保温40～60min后，迅速放入油中淬火，得到淬火板坯；b.将淬火板坯放入560～600℃的加热炉中保温12min；c.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；d.轧后空冷至室温。使用所述方法制造的高强度超细晶弹簧钢具有等轴状超细晶粒铁素体和纳米碳化物颗粒组织，铁素体晶粒尺寸为0.30～0.50μm，碳化物颗粒尺寸为40～70nm；抗拉强度为1316～1446MPa，屈服强度为1190～1363MPa。本发明在不添加其它合金元素的条件下，大幅度提高60Si2Mn弹簧钢的力学性能，其生产工艺周期短，可经济地生产高强度60Si2Mn弹簧钢。CN109746ACCNN110197467101974676A权利要求书1/1页1.一种高强度超细晶弹簧钢的制造方法，其特征是：所述方法的工艺流程为：a.将60Si2Mn钢板坯加热到870～880℃保温40～60min后，迅速放入油中淬火，得到淬火板坯；b.将淬火板坯放入560～600℃的加热炉中保温12min；c.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；d.轧后空冷至室温。2.根据权利要求1所述的高强度超细晶弹簧钢的制造方法，其特征是：所述方法制造的高强度超细晶弹簧钢具有等轴状超细晶粒铁素体和纳米碳化物颗粒组织，铁素体晶粒尺寸为0.30～0.50μm，碳化物颗粒尺寸为40～70nm；抗拉强度为1316～1446MPa，屈服强度为1190～1363MPa。2CCNN110197467101974676A说明书1/3页高强度超细晶弹簧钢的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种弹簧钢的制造方法，特别是涉及一种具有高强度超细晶弹簧钢的制造方法。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，从而影响使用的安全性。发明内容[0003]为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种高强度超细晶弹簧钢的制造方法，所述方法是将弹簧钢淬火后在相变点以下温度范围进行变形处理，获得等轴状的超细晶铁素体和纳米碳化物颗粒组织，并使弹簧钢的屈服强度和抗拉强度同时得到明显提高。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：[0005]a.将60Si2Mn钢板坯加热到870～880℃保温40～60min后，迅速放入油中淬火，得到淬火板坯。b.将淬火板坯放入560～600℃的加热炉中保温12min。c.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。d.轧后在空气中冷却到室温。[0006]使用上述方法制造的高强度超细晶弹簧钢具有等轴状超细晶粒铁素体和纳米碳化物颗粒组织，铁素体晶粒尺寸为0.30～0.50μm，碳化物颗粒尺寸为40～70nm。抗拉强度为1316～1446MPa，屈服强度为1