一种家具弹簧用钢盘条及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于非合金钢及制造工艺技术领域，涉及一种家具弹簧用钢盘条及其生产 方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国工业经济的发展和人们生活质量的提高，弹簧成为机械行业和日常生活 中最常用的零件，各种弹簧用钢盘条的生产工艺和制造方法也应运而生，例如：[0003] 又如公开号为CN102162068A的中国专利文件公开了一种弹簧钢及其制造和热 处理方法，该弹簧钢制备方法的初炼在电弧炉中进行，冶炼采用硅脱氧、精炼为钢包精炼 和低碱度渣真空（VD)精炼技术；该技术生产的弹簧钢盘条其成分质量百分比为：C 0. 3~ 0? 5%、Si 1. 0 ~2. 5%、Mn 0? 3 ~1. 5%、Cr 0? 1 ~1. 0%、Ni 0? 01 ~0? 3%、Cu 彡 0? 15%、P 彡0. 010%、S彡0. 010%，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0004] 随着人们生活质量的提高，弹簧床垫走进了千家万户，它实现了不同人群舒适健 康睡眠的梦想。作为整个床垫心脏的床网(弹簧)，需求也日益增大，床垫弹簧(床垫簧)的使 用特点为：钢丝截面较小，工作温度较低120°c)。床垫簧的使用特点决定了它的性能 要求：除应起到支撑床垫作用的必要硬度外，还应有很好的回弹性。床垫簧钢丝只须经适当 的加工或热处理，就可以获得很高的抗拉强度、足够的韧性和良好的疲劳寿命，就完全能满 足床垫簧的使用要求。
[0005] -般弹簧选材的原则是：首先满足功能要求，其次是强度要求，最后还应考虑经济 性。而现有弹簧钢的生产或制备方法虽能满足弹簧钢的功能和强度要求，但选用于床垫簧 方面却有违经济性原则，因为现有弹簧钢的生产技术明显存在以下制造成本较高的不足之 处： (1)在成分设计上合金元素Si含量较高，如公开号为CN101716721A的一种弹簧钢盘条 的生产工艺，其Si含量高达1. 5-1. 8%，公开号为CN102162068A的一种弹簧钢及其制造和热 处理方法，其Si含量也在1. 0%以上，甚至高达2. 5%。合金元素Si含量的大幅增加，不仅浪 费大量的Si合金资源，还极大地提高了钢材成本；而且硅含量过高时会导致降低钢的塑韧 性，在钢的轧制和加热过程中易发生脱碳倾向，易形成夹杂物，恶化弹簧钢的抗疲劳性能。
[0006] (2)都采用消耗更多电能的电弧炉冶炼，而电弧炉冶炼明显要比转炉冶炼成本高， 且精炼都需真空处理，使炼钢成本大幅上升。
[0007] (3)生产的弹簧钢丝需进行高温淬火和中温回火热处理，增加了下游用户对热处 理设备的投资和热处理工序的高昂作业成本。如CN102162068A的弹簧钢丝就需要高温淬 火（850~910°C)和中温回火（400~620°C)，这些都需要下游用户增加热处理设备的投资 和热处理作业的高昂成本。
【发明内容】
[0008] 为克服上述的技术缺点，本发明提供一种家具弹簧用钢盘条及其生产方法，它用 于家具用弹簧用钢盘条原料，具有生产工艺简单，加工成本较低，弹簧钢盘条综合性能优 良，能满足床垫簧的盘条原料要求等特点。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种家具弹簧用钢盘条，包括如 下重量百分比（》七％)的主成分 ：(：：0.58%到0.67%、51:0.19%到0.25%、]\111 :0.60%到 0. 68%，Fe为上述主成分和下述残余成分之外的余量；余量包括如下重量百分比（wt%) 的残余成分：P :彡 〇? 027%、S :彡 0? 012%、Cu :彡 0? 04%、As 彡 0? 03%、Sn 彡 0? 028%、 Ti ^ 0. 03%, Nb ^ 0. 005%, B ^ 0. 0005%, Cr ^ 0. 097%, Ni 0. 03%, V ^ 0. 005%, Mo 彡 0. 01%、Als:彡 0. 005%。
[0010] 上述家具弹簧用钢盘条的制备方法，其步骤是： A、 120t转炉冶炼：根据上述主成分的重量百分比，转炉终点控制要求[C]彡0. 08%、 [P] < 0. 15%，出钢严格控制下渣量，出钢过程加300kg铝矾土和500kg石灰进行渣洗； B、 LF炉精炼：前期加碳化硅或硅铁粉进行扩散脱氧，确保快速造白渣；精炼过程加石 灰、铝矾土、萤石(球）调整渣量及渣的流动性；用碳粉增C必须在精炼结束(停电）前lOmin 完成，精炼后l〇min只能采用喂C线增碳；严禁Ca处理后再喂C线增碳；精炼结束Ca处理： 中包第一炉喂钙铁线200m/炉或纯钙线120m/炉，连浇炉喂钙铁线120m/炉或纯钙线80m/ 炉；Ca处理后软吹氩时间多12min，制得LF炉精炼钢水； C、 方坯连铸：采用LF炉精炼钢水，采取严格的保护浇注；中间包钢水过热度为15~ 30°C，拉速为1. 7~1. 8m/min ;采用结晶器和凝固末端组合电磁搅拌（M+F-EMS);连铸采 用结晶器电磁搅拌，频率：3Hz，电流：350A ;采用末端电磁搅拌，频率：8Hz，电流：350A ;二 冷采用弱冷方式；制得170mm厚方坯，然后堆冷不小于24h ; D、 铸坯加热：对堆冷后铸坯进行加热，加热段控制温度1000~1100°C，均热段控制温 度1000~1100°C，钢坯在加热炉内加热时间彡150min ; E、 高线Danieli轧机轧制：对加热后铸坯进行控温轧制，其中，粗轧入口温度950~ 1040°C，精轧BGV入口温度890~920°C，双模块成品机组TMB入口温度860~880°C，成品 速度控制95~105m/s，制得精轧盘条； F、 Stelmor风冷线在线控冷：对精乳盘条进行Stelmor风冷线在线控冷，控制吐丝温度 为860~880°C，相变冷却目标温度620~600°C，相变前控制冷却速度为10~18°C /s，经 质量检测、检验后制得所述家具弹簧用钢盘条，盘条成品直径为5. 5mm和6. 5_。
[0011] 本发明的有益效果是：在本发明钢坯成分配比基础上，仅采用电能耗能较少的转 炉冶炼，无需RH真空精炼，通过高线在线控温轧制和轧后强迫风冷的有机结合，实现了获 得断后伸长率A多20%、断面收缩率多52%的家具用弹簧用钢盘条，使其完全具备取消拉拔 前铅浴淬火工序的条件，降低了生产加工成本，同时也可满足家具弹簧用钢盘条综合性能 优良的要求，冷成型后的弹簧也无需高温淬火和中温回火工序，节省了昂贵的热处理成本， 具有生产工艺简单，加工成本较低，弹簧钢盘条综合性能优良，能满足床垫簧的盘条原料要 求等特点。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0013] 一种家具弹簧用钢盘条，包括如下重量百分比（wt%)的主成分：C :0. 58%到 0. 67%、Si :0. 19%到0. 25%、Mn :0. 60%到0. 68%，Fe为上述主成分和下述残余成分之 外的余量；余量包括如下重量百分比（wt%)的残余成分：P :彡0.027%、S :彡0.012%、 Cu 0. 04%, As ^ 0. 03%, Sn ^ 0. 028%, Ti ^ 0. 03%, Nb ^ 0. 005%, B ^ 0. 0005%, Cr 彡 0? 097%、Ni :彡 0? 03%、V 彡 0? 005%、M〇 彡 0? 01%、Als:彡 0? 005%。
[0014] 上述家具弹簧用钢