[发明专利]一种具有良好耐热耐冲击性能的弹簧钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种具有良好耐热耐冲击性能的弹簧钢及其生产方法，属于弹簧钢生产技术领域。该弹簧钢化学成分重量百分比为：C：0.50％～0.60％、Si：1.60％～2.20％、Mn：0.80％～1.00％、Cr：0.80％～1.30％、Mo：0.20％～0.50％、W：0.70％～1.30％、V：0.20％～0.40％、Nb：0.02％～0.04％、Ti：0.015％～0.030％、Ni：0.15％～0.30％、Cu：0.15％～0.30％、P：痕量～0.015％、S：痕量～0.010％、O≤0.0012％、N≤0.006％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。其生产方法为：电弧炉冶炼、LF炉精炼、RH或VD真空脱气、圆坯连铸、方坯轧制、探伤、扒皮、高速线材控制轧制、斯太尔摩冷却线控冷处理和热处理。采用本发明的技术方案所得弹簧钢具有良好的耐热、耐冲击及耐氢脆断裂性能，从而能够有效满足高温高压下弹簧钢的使用要求。

技术领域

本发明属于弹簧钢生产技术领域，更具体地说，涉及一种具有良好耐热耐冲击性能的弹簧钢及其生产方法。

背景技术

弹簧钢具有优良的综合力学性能和弹减抗力，因而广泛应用于汽车、航空和军事等国民经济关键领域。近年来，各行各业均面临节能降本的巨大压力，从节能和经济性出发，弹簧减重的需求越来越多，开发新型超高强度弹簧钢势在必行，尤其是面临火车提速、飞机轻量化等的发展，要求弹簧提高强度、减轻重量、提高寿命。

然而，传统方法是通过改变热处理温度来提高强度，但塑韧性和疲劳性能大大降低，同时航空、锅炉行业等特殊环境下的弹簧需承受极高的温度和一定的压力，要求弹簧材料具有良好的耐热、耐冲击性能，但是现有的弹簧钢不仅在常温下的性能有待进一步提高，而且在高温高压条件下，其抗拉强度、耐冲击性和耐氢脆断裂性能均相对较差，从而难以满足其在特殊高温高压下的使用要求。

经检索，中国专利申请号为：201310737127.7，申请日为：2013年12月26日，发明创造名称为：高韧性高强度弹簧钢。该申请案中公开的弹簧钢，其化学成分组成(重量百分比)为：C：0.35～0.50、Si：1.50～2.50、Mn：0.35～1.00、P≤0.025、S≤0.015、Cr；0.50～1.20、Ni：0.15～0.50、Cu：0.10～0.30、V：0.04～0.10、Ti：0.03～0.10，其余为Fe和其它不可避免的杂质。但是，该申请案的弹簧钢，其抗拉强度和国标55SiCrV等牌号的强度相比，并未得到显著提高，且其不具有良好的耐热性。

又如，中国专利申请号为：201710526795.3，申请日为：2017年6月30日，发明创造名称为：一种耐腐蚀弹簧钢及其制备方法。该申请案中公开的弹簧钢，其化学成分为：C：0.50％～0.64％、Si：1.5％～2.0％、Mn：0.70％～1.0％、P：0.05～0.09％、S≤0.015％、Cr：0.75％～1.10％、Cu：0.12～0.50％、Nb：0.01～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。其制备工艺流程为：高炉铁水、铁水脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、方坯保护浇注、方坯加热、轧制、冷床缓冷。但是，该申请案中所得弹簧钢的抗拉强度仅为1700MPa，且其不具有良好的耐热性能。

综上所述，关于兼具良好耐热性和耐冲击性的超高强度弹簧钢材料的相关报道较少，其产品及成果方面几乎处于空白。为适应弹簧钢的特殊使用条件，尤其是高温高压下的使用要求，需进一步对现有弹簧钢进行改良和优化，从而提高其各项性能，使其能够较好地满足各行各业的不同需求。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的在于克服现有的弹簧钢不仅在常温下的性能相对较差，而且在高温高压条件下，其抗拉强度、耐冲击性和耐氢脆断裂性能均较差，从而难以满足其在特殊高温高压条件下使用的不足，提供了一种具有良好耐热耐冲击性能的弹簧钢及其生产方法。采用本发明的技术方案可以有效解决上述问题，从而得到良好耐热、耐冲击及耐氢脆断裂性能的超高强度弹簧钢。

2.技术方案