[发明专利]高表面质量弹簧钢盘条及其生产方法

说明书

本发明揭示了一种高表面质量弹簧钢盘条及其生产方法。所述生产方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、炉外精炼、大方坯连铸、开坯、修磨、高线轧制、风冷和打包；在大方坯连铸工序中，中间包过热度为20～30℃，增氮量≤0.0002％，结晶器液位波动小于2mm，矫直段的铸坯表面温度≥920℃；修磨工序中，边部修磨深度≥1.2mm，角部修磨深度≥1.5mm；高线连轧工序中，加热炉温度≤1070℃，高压水除鳞的水压≥15MPa，在线表面缺陷检测仪的横向精度为0.05mm；盘条和打包线之间采用柔性耐磨材料间隔开。盘条的表面裂纹最大深度≤40μm、脱碳层最大深度为直径的0.50％，表面划线总长度不超过盘条长度的10％。

技术领域

本发明属于钢材生产技术领域，涉及一种高表面质量弹簧钢盘条及其生产方法。

背景技术

弹簧是重要的基础件，广泛应用于汽车、机械、铁路等领域。作为安全性承载部件，弹簧在服役过程中的失效方式主要是疲劳断裂。对悬架弹簧而言，疲劳断裂的主要原因是表面缺陷，由于弹簧在服役过程中要承担高周交变载荷，服役条件苛刻，表面缺陷往往会成为弹簧的裂纹源，在交变载荷的作用下，裂纹逐渐扩展，并最终导致弹簧断裂。

弹簧的表面缺陷大部分来源于原材料——弹簧钢盘条，弹簧钢盘条的表面质量对于弹簧的安全寿命往往有决定性的影响。盘条生产流程长、工艺过程复杂，很容易出现表面缺陷，而裂纹、脱碳、划线是最常见的表面缺陷。由于这些表面缺陷在弹簧服役过程中会被“放大”，因此，弹簧钢盘条对表面缺陷的敏感度远远超过普通盘条，而尽量消除裂纹、脱碳、划线等表面缺陷，提高表面质量也一直是弹簧钢盘条开发的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高表面质量弹簧钢盘条及其生产方法。

为实现上述发明目的，一实施方式提供了一种高表面质量弹簧钢盘条的生产方法，其包括依次进行的铁水预脱硫工序、转炉冶炼工序、炉外精炼工序、大方坯连铸工序、开坯工序、修磨工序、高线轧制工序、风冷工序和打包工序；其中：

在所述大方坯连铸工序中，中间包过热度为20～30℃，连铸过程的增氮量≤0.0002％，结晶器液位波动小于2mm，矫直段的铸坯表面温度≥920℃；

在所述修磨工序中，对中间坯进行全修磨处理，边部修磨深度≥1.2mm，角部修磨深度≥1.5mm；

所述高线连轧工序中，将中间坯在加热炉中进行加热，加热炉温度≤1070℃，中间坯出加热炉之后采用高压水除鳞，水压≥15MPa，轧制过程中采用在线表面缺陷检测仪对盘条表面实时进行在线表面缺陷检测，在线表面缺陷检测仪的横向精度为0.05mm；

所述打包工序中，盘条和打包线之间采用柔性耐磨材料间隔开。

优选地，所述高线连轧工序中，将中间坯轧制成直径为5～17mm的盘条。

优选地，所述高线连轧工序中，中间坯在加热炉中的在炉时间≤120min。

优选地，在所述开坯工序中，将连铸坯在加热炉中加热后进行开坯，加热炉温度≥1250℃，在炉时间≥200min。

优选地，在所述大方坯连铸工序中，使用弹簧钢专用保护渣，连铸过程的增氮量为0.0001～0.0002％，结晶器液位波动为1～2mm。

为实现上述发明目的，一实施方式提供了一种高表面质量弹簧钢盘条，其采用所述生产方法制备而成。

优选地，所述盘条的表面裂纹最大深度≤40μm。

优选地，所述盘条的脱碳层的最大深度为所述盘条的直径的0.50％。

优选地，所述盘条的经过酸洗处理的检测样件上，表面划线总长度不超过检测样件长度的10％。