专利名称:低碳马氏体型弹簧钢的制作方法
本发明属于合金钢领域。主要适用于制造中、重型车辆的等截面或板截面板簧，也可用作其它机械弹簧。
钢板弹簧是支承车体重量，缓和震动的重要部件，它承受一定的负荷、冲击、弯曲、扭转和交变疲劳等多种应力作用，因此，应具有高强度和高韧性的良好配合及优良的热成形性和热处理性能。
目前，世界各国弹簧钢的实际碳含量均在0.4～0.7%(重量百分比)之间，且大多为油淬并中温回火。例如美国的AISI9260、AISI9255、AISI6152;英国的En47、En11;日本的SuP6、SuP7、SuP9、SuP11;西德的60SiMn6、55Si7、50CrV4;我国的50CrVA、55SiMnVB、60Si2Mn等。这些钢虽然都有较高的强度但其共同的缺点是韧性低，表面脱碳倾向大，因而疲劳寿命不高;另外，热处理必须油淬，因而消耗了可贵的能源，污染了环境，影响工人的健康。
本发明的目的在于提供一种强度高、韧性好、表面脱碳倾向小的水淬弹簧钢。
本发明突破了现有弹簧钢都是中碳含量的传统局面，应用低碳马氏体理论，首次在弹簧钢中引入低碳马氏体型钢号，并综合Si-Mn系和Cr-V系弹簧钢于一体，在热处理工艺上采取水淬加低温回火，研制成功了一种新型弹簧钢25Si2MnCrV。新型弹簧钢25Si2MnCrV的具体化学成分(重量百分比)如下0.22～0.29%C、2.00～2.30%Si、1.20～1.50%Mn、0.60～0.90%Cr、0.07～0.15%V、RE(稀土)＜0.1%，其余为Fe。
在成分上，碳含量降至0.30%以下，并与适量的Si配合，是本发明的主要特点之一，其目的是能实现水淬，避免脱碳和保持高的屈强比，Mn-Cr共用除提高淬透性外，还有一定的抗腐蚀作用;添加少量V主要是细化晶粒。
本发明的冶炼和轧制工艺与一般合金弹簧钢相似，无特殊要求。热处理采用水淬并低温回火，这是本发明的另一特征。淬火温度为910～950℃，加热总时间按1～2分钟/毫米板厚计算，淬火介质为水，水温≤50℃，回火温度为260～310℃，保温时间≥9分钟/毫米板厚。
按照上述成分和热处理工艺生产钢板，在常温下具有如下力学性能，即σb≥145kgf/mm2，σs≥130kgf/mm2，δ≥6、φ≥35%、αk≥6kg-m/cm3。
上述性能均高于60Si2Mn和55SiMnVB弹簧钢的标准规定。此外，单片疲劳寿命比60Si2Mn和55SiMnVB弹簧钢高40%以上，且脱碳倾向小，允许水淬，水淬时的全马氏体深度可达30毫米，故综合性能良好。
本发明经济效果显著，淬火介质由传统的矿物油改成水，使生产每吨钢板弹簧可省油12kg;低温回火比传统的中温回火，每吨钢可节电19度。另外，在下料时可提高收得率，延长切割刀具的寿命，且无公害。
实施例根据本发明的化学成分范围，在电炉上冶炼3炉钢，3个钢的具体化学成分如表1。经轧制后，在930℃水淬，300℃回火，所得的力学性能如表2。
权利要求
1.一种合金弹簧钢其特征在于具体化学成分(重量百分比)为0.22～0.29%C、2.00～2.30%Si，1.20～1.50%Mn、0.60～0.90%Cr、0.07～0.15%VRE(稀土)＜0.1%，其余为Fe。
2.根据权利要求
1所述的弹簧钢，其特征在于显微组织为低碳马氏体型。
专利摘要
本发明系合金弹簧钢。主要用于制造中、重型车辆的等截面或变截面板簧。本发明突破了弹簧钢均为中碳含量的传统局面，采用低碳与高硅相匹配，水淬和低温回火的热处理工艺，获得了高强度和高韧性的良好配合以及高的耐疲劳寿命等优异的综合性能。由于采用水淬工艺，每生产一吨钢板可节油12公斤，节电19度，经济效果显著，且无环境污染。
文档编号C22C38/34GK86100259SQ86100259
公开日1987年10月7日 申请日期1986年1月17日
发明者杨培义, 杨其萍, 朱亲江, 刘喜林, 张建军, 朱仁章, 刘庆华 申请人:冶金工业部钢铁研究总院, 南昌钢铁厂, 大冶钢厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan