CN109082592A - 一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条及其生产工艺，所述热轧盘条化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.40～0.70%，Si：1.4～1.9%，Mn：0.5～0.8%，P≤0.025%，S：0.002～0.020%，Cr：0.80～1.50%，Ni：0.20～0.50%，Cu：0.20～0.50%，Nb：0.004～0.020%，Al：0.003～0.010%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序。本发明耐腐蚀弹簧钢热轧盘条经顾客热处理制成弹条，其耐蚀性特别是点蚀电压提高0.185V以上，具有一定的推广价值。

Description

一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条及其生产工艺
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条及其生产工艺。
背景技术
随着“2025”中国制造步伐的临近，我国机械行业高速发展，高温弹簧、碟簧以及波形簧用量越来愈大。这些弹簧服役环境复杂，可能来自交变冲击、高温、化学腐蚀等多重影响。弹簧钢中的偏析和夹杂所形成的电位差会引起电化学腐蚀，因为在室温下弹簧钢金相组织为F+P，其钢中的硫磷杂质和非金属夹杂物、珠光体中的渗碳体和杂质以及夹杂物电子电位高于铁，在可导电的潮湿空气中可发生微电池反应，铁失去电子，杂质得到电子，电子转移现象发生，如果环境温度高则加速电化学反应，使弹簧寿命大打折扣，而早期失效。由于弹簧对疲劳寿命和可靠性的要求非常高，因此对弹簧钢线材的夹杂物和偏析等质量要求也非常严格。
国内大多数钢铁企业大都采用工艺流程：转炉（电炉）出钢铝（少量）脱氧+LF+VD(RH)脱气+连铸+热轧，即铝强脱氧，精炼合成渣采用CaO-Al2O3基渣系，控制炉渣为高碱度低氧化性，在后续喂SiCa线对Al2O3等夹杂物进行变性处理，形成的大颗粒夹杂物上浮并排出，残留在钢中为细小弥散的球形夹杂物。但是由于其它工艺因素不合理（精炼时间、吹氩制度等），即使氧含量得到控制，也会造成脆性和不变形夹杂物不能充分变性或上浮而滞留在钢液中。采用硅/锰脱氧的是另一种冶炼工艺但也存在不足。
采用无铝脱氧工艺，如发明专利（授权CN105907919A；申请公告日2016.08.31）公开了一种采用无铝脱氧和低碱度渣的精炼工艺。其工艺流程：电炉-LF-VD-连铸。但是该专利采用电弧炉炼钢工艺，钢水残余元素较高，而且LF精炼期采用双渣操作（前期高碱度渣、后期下调碱度）易造成白渣时间不充分；VD真空精炼操作不当易造成钢液卷渣；其连铸采用小方坯150mm*150mm轧制线材，中心偏析不易控制。
利用低碱度渣系控制非金属夹杂物的方法，如中国发明专利（授权公开号CN040567871B，授权公告日2016.03.09）公开了一种用于控制夹杂物的弹簧钢线材生产工艺，通过低碱度渣系中钢中夹杂物变性成低熔点硅酸盐夹杂物，但此工艺易造成硅酸盐夹杂物超标，而且该专利未涉及从原料铁水到线材的整个工艺流程。
利用高碱度渣系控制非金属夹杂物的方法，如发明专利（授权公告号CN102162068B1，授权公告日2013.07.31）公开了一种弹簧钢及制造和热处理方法，其生产工艺：电炉-LF-VD-连铸-轧制-热处理。LF中精炼渣碱度控制在2.5～3.0，通过热处理工艺能够获得需要的强度，但是，碱度为2.5～3.0的高碱度精炼渣系易导致钢中B类夹杂物不易去除，影响弹簧钢的疲劳性能。
采用BOF+LF+VD+CC的工艺路线，如发明专利（申请公布号：CN 106947921A,申请公布日：2017.07.14）公开了一种高速铁路弹条用耐腐蚀弹簧钢及其生产方法。C：0.50～0.60%，Si：1.4～2.2%，Mn：0.7～1.0%，P：0.015～0.030%，S≤0.015%，Cr：0.36～0.5%，Ni：0.36～0.60%，Cu：0.26～0.50%，其余为Fe和不可避免的杂质。该发明采用常规的工艺，一火成材并生产直条长材，通过合理调节元素，改善了钢材本体的耐蚀性。
针对铝和硅锰脱氧及低碱度渣系冶炼轧制生产耐腐蚀弹簧钢线材存在的技术问题，在成分设计满足弹簧钢性能前提下，进一步提高自身耐腐蚀性，开发一种属于无铝脱氧生产洁净钢工艺，获得线材内在质量及表面脱碳优良的全工艺流程的生产工艺具有重要的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条；同时本发明还提供了一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺。该发明针对铝和硅锰脱氧及低碱度渣系冶炼轧制生产耐腐蚀弹簧钢线材存在的技术问题，在成分设计满足弹簧钢性能前提下，为了进一步提高自身耐腐蚀性，提供了一种属于无铝脱氧生产洁净钢工艺；综合考虑气体含量以及生成的夹杂物大小和性质，连铸大矩坯采用初轧开坯、轧制成材的工艺路线，改善盘圆中心偏析级别，初轧坯开坯及线材轧制均采用独特的加热方式，通过初轧坯修磨以及控冷工艺控制，获得线材内在质量及表面脱碳优良的全工艺流程的生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条，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：0.40～0.70%，Si：1.4～1.9%，Mn：0.5～0.8%，P≤0.025%，S：0.002～0.020%，Cr：0.80～1.50%，Ni：0.20～0.50%，Cu：0.20～0.50%，Nb：0.004～0.020%，Al：0.003～0.010%，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述弹簧钢热轧盘条性能，抗拉强度≥1779 MPa，屈服强度≥1591MPa，断面收缩率≥36%，断后延长率≥6.5%。
本发明所述弹簧钢热轧盘条点蚀电压≥-0.501V，腐蚀失重≤0.552g。
本发明还提供了一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，所述弹簧钢热轧盘条生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序；所述开坯初轧工序，将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4～5h，加热段温度为1120～1250℃，均热段温度为 1120～1260℃；所述线材轧制工序，加热段温度为900～1100℃，均热段温度为1050～1100℃，线材轧制过程中控制进精轧温度为870～910℃，控制吐丝温度为810～830℃。
本发明所述冶炼工序，冶炼原料废钢(参考GB4223废钢铁)占入炉原料比例控制在15～20%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.015～0.030%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C≥0.08%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用15～25kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.5～3.5kg/t钢合成精炼渣。
本发明所述LF精炼工序，采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰4.0～6.0kg/t钢、碳化硅0.5～1.5kg/t钢扩散脱氧，加入萤石0～2.5kg/t钢（视渣稠稀调整用量）、硅灰石2.5～3.5kg/t钢造渣，终渣碱度：1.5～2.0，Al2O3＜10.0%，增碳剂增碳，保持白渣时间≥20min，送电时间≥30min。
本发明所述RH真空处理工序，RH真空处理真空度≤30Pa，真空保持时间10～15min，真空处理时吹氩保证钢水液面不裸露，软吹时间≥15min，之后关闭氩气流量阀门，充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用0.5～1.0kg/t钢的特质硅铁。
本发明所述连铸工序，采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度15～30℃、目标过热度：△T=20℃，控制拉速0.60～0.70m/min、目标拉速：0.65m/min。
本发明所述修磨工序，使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.0～2.0mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度35～55°，倒棱斜面宽度≥5mm。
本发明所述线材轧制工序，将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.0～1.5h，炉内残氧量≤1.5%，控制辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本发明化学成分设计思路如下：
C含量控制在C：0.40～0.70%，通过降低碳含量，在满足弹簧强度的同时，提高钢材自身的耐蚀性，在一定程度上改善弹簧工件在使用中后期腐蚀速率的不利影响。本发明优选C含量范围0.51～0.60%。
Si含量控制在Si：1.4～1.9%，Si是弹簧钢提高弹减力主要元素之一。对弹簧残余变形合格起主要作用。含量太高促进石墨碳在钢中的析出。含量过低提高弹减力和固溶强化作用不明显。与某些元素Cu、P、Cr配合使用可以改善钢的耐腐蚀性。本发明优选硅1.45～1.65%。
Mn含量控制在0.5～0.8%，保持钢一定的淬透性，但是考虑该钢种Cr加入量提高在轧钢冷却时对组织的影响较大，并且Mn过高易发生正偏析，而且Mn元素对提高耐蚀性的报道比较少，本发明优选Mn：0.5～0.6%。
Cr含量控制在0.80～1.50%，Cr是能提高淬透性的元素，同时Cr能够在钢表面形成致密的氧化膜，提高钢的钝化能力。Cr与Cu同时加入效果更佳，但是Cr过高会降低钢的弹减抗力。本发明优选Cr：0.90～1.0%。
Nb含量控制在0.004～0.02%，Nb元素其在钢中多以碳、氮化物的形式存在，微小的碳、氮化物可以钉扎晶界，细化晶粒。Nb能提高钢的高温强度并提高晶界的抗腐蚀能力。本发明优选Nb含量控制在0.01～0.02%。
Cu含量控制在0.20～0.50%，Cu是提高钢耐蚀性最有效合金元素，还能降低硫的有害作用。另外Cu 和其它合金元素在锈层内表面(即靠近基体的内锈层中)的富集，增加了锈层的致密性和保护性，从而提高了耐大气腐蚀性能。但是Cu含量过高会引起在晶界处发生富集和偏聚，引起热脆。本发明Cu含量优选Cu：0.20～0.30%。
Al含量控制在0.003～0.010%，Al虽然能够细化晶粒提高钢的强度，但本方案中从硅脱氧尽量控制氧化物夹杂的来源考虑，本发明Al含量优选0.003～0.008%。
P含量控制在≤0.030%，磷可以加速钢的均匀溶解和Fe2+的氧化速度，有助于钢在表面形成均匀的FeOOH锈层，可与Cr、Cu等元素形成致密的氧化层 。但是磷增加钢的冷脆性，含量不能太高，本方案优选P：0.010～0.025%。
Ni含量控制在0.20～0.50%，Cu-P-Ni-Cr系元素共用可以提高钢的耐腐蚀性能，可以降低钢的成本，考虑其经济性，本发明Ni含量优选Ni：0.20～0.30%。
本发明生产工艺设计思路：
炼钢工艺：通过铁水预处理将脱硫至目标位0.015～0.030%，为低碱度精炼渣脱硫的打好基础，采用硅铁脱氧，精炼渣系采用加入活性石灰、碳化硅扩散脱氧，加入萤石、硅灰石造渣，保持精炼终渣中等碱度范围（R=1.5～2.0），可以从源头上控制Al2O3夹杂物的生成。采用专用增碳剂和特质硅铁，控制钢中氮和钛含量，控制钢水的Ds类夹杂物。
连铸工艺：全程的氩气保护氛围，防止钢水在连铸过程的二次氧化，采用大包下渣检测以及专用保护渣来杜绝钢水受到二次污染和良好的保温吸附夹杂的效果，采用大矩坯结晶器搅拌+轻压下，并进行两火成材的轧制工艺，有效控制了线材中心碳偏析，最终获得了性能良好的弹簧钢线材。轧制工艺：
开坯工序采用高温长时间加热，含镍钢氧化皮不易脱落的特点，对初轧坯进行表面修磨后，通过采用空步装钢方式，严格控制线材轧制的加热时间和轧制节奏；利用加热炉热电偶和残氧仪有效的控制炉内温度和加热气氛，保证了弹簧钢脱碳层深度的控制。轧制过程中，通过优化轧制速度和轧制温度的控制，保证成品的组织和性能。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过铁水预处理脱硫，采用硅铁脱氧，精炼渣系采用加入活性石灰、碳化硅扩散脱氧，加入萤石、硅灰石造渣从源头上控制B夹杂物的生成。2、本发明采用特质硅铁，控制钢中钛来源，从而控制钢水的Ds类夹杂物。3、本发明连铸全程的氩气保护氛围，防止钢水在连铸过程的二次氧化，采用大包下渣检测以及保护渣来杜绝钢水受到二次污染和良好的保温吸附夹杂的效果，采用大矩坯结晶器搅拌+轻压下，并进行两火成材的轧制工艺，有效控制了线材中心碳偏析，获得性能良好的弹簧钢线材。4、本发明轧制过程中，通过优化轧制速度和轧制温度的控制，保证成品的组织和性能。5、本发明综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条经顾客热处理后制成弹条，其耐蚀性特别是点蚀电压提高0.185V以上，具有一定的推广价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在16%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.298%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.10%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用17.3kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.81kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰4.9kg/t钢、碳化硅0.8kg/t钢扩散脱氧，加入萤石0.5kg/t钢、硅灰石3.2kg/t钢造渣，终渣碱度：1.87，Al2O3：8.5%，增碳剂增碳，保持白渣时间22min，送电时间32min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度25Pa，真空保持时间12min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间17min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用0.6kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度23℃，控制拉速0.65m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4.6h，加热段温度为1125℃，均热段温度为 1135℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.2mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度370，倒棱斜面宽度6mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.2h，加热段温度为920℃，均热段温度为1070℃，炉内残氧量1.2%，线材轧制过程中控制进精轧温度为880℃，控制吐丝温度为815℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例2
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在17%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.026%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.09%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用18.1kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.75kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰5.1kg/t钢、碳化硅0.9kg/t钢扩散脱氧，加入萤石0.4kg/t钢、硅灰石3.5kg/t钢造渣，终渣碱度：1.73，Al2O3：9.3 %，增碳剂增碳，保持白渣时间27min，送电时间35min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度27Pa，真空保持时间14min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间18min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用0.8kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度30℃，控制拉速0.65m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4.5h，加热段温度为1130℃，均热段温度为 1140℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.4mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度400，倒棱斜面宽度7mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.3h，加热段温度为950℃，均热段温度为1055℃，炉内残氧量1.1%，线材轧制过程中控制进精轧温度为875℃，控制吐丝温度为820℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例3
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在18%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.0256%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.13%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用18.0kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.91kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰5.1kg/t钢、碳化硅0.75kg/t钢扩散脱氧，加入萤石0.4kg/t钢、硅灰石3.5kg/t钢造渣，终渣碱度：1.68，Al2O3：7.8%，增碳剂增碳，保持白渣时间30min，送电时间34min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度22Pa，真空保持时间13min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间20min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用0.7kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度20℃，控制拉速0.65m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4.3h，加热段温度为1140℃，均热段温度为 1135℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.6mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度450，倒棱斜面宽度8mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.3h，加热段温度为980℃，均热段温度为1070℃，炉内残氧量1.0%，高速线材轧制过程中控制进精轧温度为890℃，控制吐丝温度为820℃，采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例4
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在19%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.0277%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.08%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用25kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.95kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰4.9kg/t钢、碳化硅0.8kg/t钢扩散脱氧，加入萤石0.5kg/t钢、硅灰石3.0kg/t钢造渣，终渣碱度：1.74，Al2O3：8.6%，增碳剂增碳，保持白渣时间25min，送电时间40min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度24Pa，真空保持时间11min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间18min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用1.0kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度28℃，控制拉速0.65m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4.1h，加热段温度为1145℃，均热段温度为 1150℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.8mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度450，倒棱斜面宽度8mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.4h，加热段温度为1020℃，均热段温度为1090℃，炉内残氧量0.9%，高速线材轧制过程中控制进精轧温度为890℃，控制吐丝温度为825℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例5
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在18%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.0283%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.10%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用25kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.95kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰4.9kg/t钢、碳化硅0.80kg/t钢扩散脱氧，加入萤石0.5kg/t钢、硅灰石3.2kg/t钢造渣，终渣碱度：1.65，Al2O3：9.1%，增碳剂增碳，保持白渣时间33min，送电时间35min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度28Pa，真空保持时间13min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间17min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用1.0kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度21℃，控制拉速0.65m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4.5h，加热段温度为1130℃，均热段温度为 1140℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.5mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度450，倒棱斜面宽度6mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.4h，加热段温度为1060℃，均热段温度为1080℃，炉内残氧量1.0%，高速线材轧制过程中控制进精轧温度为900℃，控制吐丝温度为825℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例6
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在15%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.015%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.08%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用15kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.6kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰6.0kg/t钢、碳化硅1.0kg/t钢扩散脱氧，加入萤石1.0kg/t钢、硅灰石3.5kg/t钢造渣，终渣碱度：1.5，Al2O3：9.5%，增碳剂增碳，保持白渣时间20min，送电时间30min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度30Pa，真空保持时间15min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间15min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用1.0kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度24℃，控制拉速0.65m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4h，加热段温度为1120℃，均热段温度为 1120℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.0mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度350，倒棱斜面宽度5mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1h，加热段温度为900℃，均热段温度为1050℃，炉内残氧量1.5%，高速线材轧制过程中控制进精轧温度为870℃，控制吐丝温度为810℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例7
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在20%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.030%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.12%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用23kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.9kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰6.0kg/t钢、碳化硅0.9kg/t钢扩散脱氧，加入萤石2.0kg/t钢、硅灰石3.5kg/t钢造渣，终渣碱度：2.0，Al2O3：8%，增碳剂增碳，保持白渣时间22min，送电时间33min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度25Pa，真空保持时间12min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间18min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用1.0kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度20℃，控制拉速0.65m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为5h，加热段温度为1250℃，均热段温度为1260℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为2.0mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度550，倒棱斜面宽度8mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.5h，加热段温度为1100℃，均热段温度为1100℃，炉内残氧量1.2%，高速线材轧制过程中控制进精轧温度为910℃，控制吐丝温度为830℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例8
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在15%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.015%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.08%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用25kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入3.5kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰4.6kg/t钢、碳化硅1.5kg/t钢扩散脱氧，加入萤0kg/t钢、硅灰石3.1kg/t钢造渣，终渣碱度：1.5，Al2O3：9%，增碳剂增碳，保持白渣时间20min，送电时间30min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度30Pa，真空保持时间10min，真空处理时吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间15min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用0.9kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，制过热度27℃，控制拉速0.70m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4h，加热段温度为1120℃，均热段温度为 1120℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.0mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度350，倒棱斜面宽度5mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1h，加热段温度为900℃，均热段温度为1050℃，炉内残氧量1.5%，高速线材轧制过程中控制进精轧温度为870℃，控制吐丝温度为810℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
实施例9
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条化学成分组成及质量百分含量见表1，其生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：冶炼原料废钢比控制在20%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.030%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C：0.12%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用25kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.5kg/t钢合成精炼渣；
（2）LF精炼工序：采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰4.0kg/t钢、碳化硅0.5kg/t钢扩散脱氧，加入萤石2.5kg/t钢、硅灰石2.5kg/t钢造渣，终渣碱度：2.0，Al2O3：8%，增碳剂增碳，保持白渣时间25min，送电时间36min；
（3）RH真空处理工序：RH真空处理过程中真空度25Pa，真空保持时间13min，真空处理时选择吹氩，氩气量控制根据液面波动情况进行流量调节，保证钢水液面不裸露，软吹时间17min，之后关闭氩气流量阀门，开始充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用0.5kg/t钢的特质硅铁；
（4）连铸工序：采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度15℃，控制拉速0.60m/min；
（5）开坯初轧工序：将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为5h，加热段温度为1250℃，均热段温度为1260℃；
（6）修磨工序：使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为2.0mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度550，倒棱斜面宽度10mm；
（7）线材轧制工序：将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.5h，加热段温度为1100℃，均热段温度为1100℃，炉内残氧量1.0%，高速线材轧制过程中控制进精轧温度为910℃，控制吐丝温度为830℃，辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
本实施例综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的纯净度指标见表2，中心偏析指标见表3，力学性能指标见表4，耐腐蚀性能见表5，制成弹条后性能见表6。
表1 实施例1-9综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘与比较钢化学成分对比（%）
表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-9综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条纯净度指标
表3实施例1-9综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条中心偏析指标
表4 实施例1-9综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条与比较钢力学性能指标
表5 实施例1-9综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条与比较钢耐腐蚀性能比较
表6 实施例1-9综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条与比较钢样制成弹条后性能的比较
上述实施例及实施结果表明，本发明方法生产的耐腐蚀弹簧钢热轧盘条综合性能良好，经热处理后制成弹条，其耐蚀性特别是点蚀电压提高0.185V以上。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条，其特征在于，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：0.40～0.70%，Si：1.4～1.9%，Mn：0.5～0.8%，P≤0.025%，S：0.002～0.020%，Cr：0.80～1.50%，Ni：0.20～0.50%，Cu：0.20～0.50%，Nb：0.004～0.020%，Al：0.003～0.010%，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条，其特征在于，所述弹簧钢热轧盘条性能，抗拉强度≥1779 MPa，屈服强度≥1591MPa，断面收缩率≥36%，断后延长率≥6.5%。
3.根据权利要求1所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条，其特征在于，所述弹簧钢热轧盘条点蚀电压≥-0.501V，腐蚀失重≤0.552g。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，所述弹簧钢热轧盘条生产工艺包括冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、开坯初轧、修磨、线材轧制工序；所述开坯初轧工序，将280mm×380mm矩坯开坯轧制成150mm×150mm方坯，加热时间为4～5h，加热段温度为1120～1250℃，均热段温度为 1120～1260℃；所述线材轧制工序，加热段温度为900～1100℃，均热段温度为1050～1100℃，线材轧制过程中控制进精轧温度为870～910℃，控制吐丝温度为810～830℃。
5.根据权利要求4所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，所述冶炼工序，冶炼原料废钢占入炉原料比例控制在15～20%，冶炼前铁水经过预处理硫脱至S：0.015～0.030%；采用复吹转炉冶炼，炼钢终点C≥0.08%，出钢时采用红外滑板+挡渣锥双挡严控下渣，采用15～25kg/t钢硅铁沉淀脱氧，出钢1/2时，顺钢流加入2.5～3.5kg/t钢合成精炼渣。
6.根据权利要求4所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，所述LF精炼工序，采用无铝脱氧，LF精炼全程底吹氩气，加入活性石灰4.0～6.0kg/t钢、碳化硅0.5～1.5kg/t钢扩散脱氧，加入萤石0～2.5kg/t钢、硅灰石2.5～3.5kg/t钢造渣，终渣碱度：1.5～2.0，Al2O3＜10.0%，增碳剂增碳，保持白渣时间≥20min，送电时间≥30min。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，所述RH真空处理工序，RH真空处理真空度≤30Pa，真空保持时间10～15min，真空处理时吹氩保证钢水液面不裸露，软吹时间≥15min，之后关闭氩气流量阀门，充分静置直至大包开浇；RH真空处理过程中，微调硅成分采用0.5～1.0kg/t钢的特质硅铁。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，所述连铸工序，采用280mm×380mm矩坯，结晶器采用电磁搅拌+末端轻压下技术，电磁搅拌电搅电流320A、5HZ，末端轻压下采用高碳钢模式；全程氩气保护，大包下渣检测，控制过热度15～30℃、目标过热度：△T=20℃，控制拉速0.60～0.70m/min、目标拉速：0.65m/min。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，所述修磨工序，使用修磨机对150mm×150mm初轧坯进行修磨，单边修磨量为1.0～2.0mm，去除脱碳层及表面缺陷，并对修磨后的初轧坯角部倒角，倒棱角度35～55°，倒棱斜面宽度≥5mm。
10.根据权利要求4-6任意一项所述的一种综合性能良好耐腐蚀弹簧钢热轧盘条的生产工艺，其特征在于，所述线材轧制工序，将150mm×150mm方坯入炉，采用空步装钢，加热时间控制在1.0～1.5h，炉内残氧量≤1.5%，控制辊道速度采用进口速度24m/s，以后逐级递增，增幅1.8m/s。
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