[发明专利]一种超重荷重模具弹簧用弹簧钢热轧盘条及其生产方法

说明书

本发明公开了一种超重荷重模具弹簧用弹簧钢热轧盘条及其生产方法，所述弹簧钢热轧盘条化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.50～0.60%，Si：1.30～1.50%，Mn：0.60～0.80%，P≤0.015%，S≤0.015%，Cr：0.60～0.80%，Cu≤0.05%，Al≤0.0030%，T.O≤0.0020%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；所述生产方法包括转炉冶炼、LF炉精炼、大方坯连铸、开坯、热轧坯抛丸探伤修磨、钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序。本发明生产的超重荷重模具弹簧用弹簧钢热轧盘条具有良好的表面脱碳、内部偏析与洁净度控制，加工成的异性截面弹簧钢丝可用于卷制超重荷重模具弹簧。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种超重荷重模具弹簧用弹簧钢热轧盘条及其生产方法。

背景技术

模具是工业生产的重要工艺装备。现代工业产品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。随着模具的工作频率和承载能力不断提高，圆柱截面普通弹簧的承载—变形特性和抗交变载荷的疲劳寿命难以满足模具的要求，异性截面模具弹簧可以承受更高的载荷得以应用与发展。异性截面模具弹簧钢丝的生产与加工不同于圆钢丝，需要经过冷轧变形处理，若弹簧钢热轧盘条表面质量、内部偏析及显微组织控制不当，均会导致冷轧过程中材料发生开裂。热轧盘条的表面质量与内部洁净度控制还会影响模具弹簧的疲劳寿命。现有用于模具弹簧生产的Cr-V系的钢材料强度较低，一般在卷簧后再进行热处理，模具弹簧的性能一致性得不到保证，且弹簧早期疲劳断裂问题较多。

专利CN 103484781 A公开了一种高强高韧性弹簧钢及其制造方法，其化学元素质量百分配比为：C：0.34-0.49%；Si：1.00-2.80%；Mn：0.60-1.50%；Cr：0.50-2.0%；Ni：0.1-0.5%；Mo：0.05-0.5%；V：0.05-0.20%；N：0.0035-0.0065%；Al：0.015-0.035%；RE：0.0005-0.01%；Ca：0.0005-0.005%；O：0.0005-0.0080%；且满足：Si+0.75(Mn+Cr)+0.6(Ni+Mo)≥3.0%；Al/O≥4.0；RE+0.75Ca≥0.002%；该技术方案中使用了Ni、Mo、V等贵重合金元素，其原料成本较高。

专利CN 102212673 A公开了一种弹簧钢盘条用连铸坯脱碳的控制方法，轧制前控制开轧钢坯温度在960～1010℃，并控制奥氏体及铁素体两相区内的冷却速度至少为15℃/分钟，以期达到有效降低弹簧钢盘条表面脱碳层深度，但加热温度过低，轧机负荷大，不利于生产。

专利CN 106834954 A公开了一种超高强度弹簧钢，其化学元素质量百分配比为：C：0.5-0.7%；Si：1.2-1.5%；Mn：0.6-1.2%；Cr：0.6-1.2%；Mo：0.1-0.5%；Ni：0.05-0.8%；V：0.05-0.5%；Nb：0.05-0.5%；Ti：0.05-0.3%；Cu≤0.3%；Al：0.0001-0.3%；N≤0.03%；O：0.0001-0.003%；以及余量的Fe和其他不可避免的杂质；该产品用于在车辆发动机中作为气门弹簧钢使用，技术方案中使用了Ni、Mo、V、Nb等贵重合金元素，其原料成本过高。

因此，针对模具弹簧的服役特点及冷成型加工的发展，有必要进一步研究开发具有高强度与韧性、低成本的模具弹簧钢盘条。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超重荷重模具弹簧用弹簧钢热轧盘条及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种超重荷重模具弹簧用弹簧钢热轧盘条，所述弹簧钢热轧盘条化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.50～0.60%，Si：1.30～1.50%，Mn：0.60～0.80%，P≤0.015%，S≤0.015%，Cr：0.60～0.80%，Cu≤0.05%，Al≤0.0030%，T.O≤0.0020%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。