CN111979482A - 一种CrMn弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CrMn弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法，该大方坯包括如下化学成分：C 0.52‑0.64％，Si≤0.50％，Mn 0.65‑1.0％，Cr 0.65‑0.95％，其余为Fe和不可避免的杂质，并提供该大方坯的一火成材制备方法。本发明的弹簧钢组织均匀、致密，弹簧钢脱碳层深都低，脱碳层铁素体含量低，满足稳定杆用弹簧钢对脱碳的控制要求；弹簧钢表面良好；制备方法适当的加热、轧制节奏结合燃气控制，成品弹簧钢脱碳层深度控制良好。

Description

一种CrMn弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法
技术领域
本发明涉及一种弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法，尤其涉及一种CrMn弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法。
背景技术
汽车稳定杆是汽车底盘***重要零部件之一，主要稳定杆材料为Si-Mn系、CrMn系、SiCrV系弹簧钢棒材以及近年来兴起的合金结构钢管。汽车稳定杆用弹簧钢棒材主要规格φ15-27mm，当前主要生产流程包括大方坯二火成材(电炉/转炉冶炼、炉外精炼、真空处理、大方坯连铸、开坯、坯料精整修磨、热轧成材)、小方坯一火成材(电炉/转炉冶炼、炉外精炼、真空处理、连铸(坯型一般小于240mm方)、坯料精整修磨、热轧成材)两种流程。
两种流程各有优缺点。二火成材优点是压缩比大、两次加热有利于材料均匀性和致密性的保证，表面质量较好；缺点是成本高，二次加热对弹簧钢脱碳控制不利。小方坯一火成材优点是流程短，有利于高效率生产，成本较低，轧制加热温度较低有利于脱碳控制；缺点是压缩比小不利于组织均匀性和致密性控制。
汽车稳定杆是汽车底盘***重要零部件之一，主要稳定杆材料为Si-Mn系、CrMn系、SiCrV系弹簧钢棒材以及近年来兴起的合金结构钢管。汽车稳定杆是汽车底盘***关键零部件，关系汽车的舒适性、平稳性，有高的疲劳寿命(疲劳寿命通常≥20万次)要求，用于汽车稳定杆的材料对内部、表面质量较高。当前用于汽车稳定杆的弹簧钢通常采用大方坯二火成材、小方坯一火成材。二火成材优点是压缩比大、两次加热有利于材料均匀性和致密性的保证；缺点是成本高、两次加热对弹簧钢脱碳控制不利。小方坯一火成材优点是流程短，有利于高效率生产，成本较低，轧制加热温度较低有利于脱碳控制；缺点是压缩比小不利于组织均匀性和致密性控制。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的为提供一种低成本、高质量的CrMn弹簧钢大方坯，本发明的第二目的为提供该CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法。
技术方案：本发明的CrMn弹簧钢大方坯，包括如下化学成分：C 0.52-0.64％，Si≤0.50％，Mn 0.65-1.0％，Cr 0.65-0.95％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的CrMn弹簧钢大方坯的制备方法，包括如下步骤：冶炼、精炼、真空处理、大方坯连铸、加热、轧制、一次冷却、预精轧、二次冷却、精轧、终冷却控温、检验及探伤。
进一步地，加热采用五段加热。
优选的，五段加热的预热段温度≤800℃，五段加热的加热一段温度≤930℃，五段加热的加热二段温度1010-1080℃，五段加热的均热一段温度1080-1100℃，五段加热的均热二段温度1090-1120℃，五段加热的终轧温度800℃-860℃。
冶炼使用电炉或转炉冶炼。精炼为LF精炼。真空处理为VD或RH真空处理。加热采用步进式连续加热炉。精轧为KOCKS轧机精轧。加热使用燃气为高炉煤气和高焦转混合煤气的混合气。大方坯的压缩比为130-450。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)弹簧钢组织均匀、致密，综合性能接近二火材，优于小方坯一火材；
(2)弹簧钢脱碳层深都低，脱碳层铁素体含量低，满足稳定杆用弹簧钢对脱碳的控制要求；弹簧钢表面良好；
(3)制备方法适当的加热、轧制节奏结合燃气控制，成品弹簧钢脱碳层深度控制良好；
(4)大压缩比轧制，改善铸坯原始表面对成品表面的影响，提高成品弹簧钢表面质量，钢内部枝晶组织破碎充分，组织细小均匀、致密度好，有利于材料强、韧性能控制；
(5)集合二火成材、一火成材的优点，规避两者的缺点，采用大方坯一火成材，是一种高效低成本、高质量生产CrMn系稳定杆弹簧钢材料的方法。
附图说明
图1为SUP9D成品脱碳0.05mm；
图2为55Cr3成品脱碳0.10mm；
图3为成品纵向组织；
图4为成品横向组织；
图5为成品奥氏体晶粒度；
图6为成品酸洗低倍照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
采用250mm*300mm弹簧钢SUP9DZL连铸方坯，轧制成直径
Figure BDA0002609305200000021
规格的SUP9D弹簧圆钢工艺流程是：BOF转炉冶炼、LF精炼炉、RH处理、大方坯连铸、堆冷、步进式连续加热炉加热(预热段温度：650-660℃、加热一段温度：860-890℃、加热二段温度：1010-1020℃、均热一段温度：1080-1090℃、均热二段温度：1090-1100℃，终轧温度：800℃总加热时间：187-190min。燃气：高炉煤气、高焦转混合煤气)、20道次轧制(10道次初轧+10道次中轧)、4道次预精轧、4道次KOCKS轧机精轧、检验、探伤(UT+ET)、检查、打包、计量、入库。
本流程生产成品材理化检测性能优良，表面状态良好，大方坯的压缩比为130：1低倍
Figure BDA0002609305200000031
2.脱碳层深度
标准要求 ≤1.0％*D铁素体脱碳：0；≤0.20mm
检验结果 0.05mm、0.10mm，铁素体脱碳：0
3.晶粒度
热处理温度及保温时间：860℃保温60min
标准要求 ≥6级
试验结果 8.0级
4.力学性能
Figure BDA0002609305200000032
5.无损检测
总支数 合格支数 探伤等级 合格率％
表面漏磁探伤 807 780 GB/T 32547N-0.15级 96.65％
超声探伤 807 807 GB/T4162-2008A级 100
实施例2
采用250mm*300mm弹簧钢55Cr3ZL连铸方坯，轧制成直径
Figure BDA0002609305200000033
规格的55Cr3弹簧圆钢工艺流程是：转炉冶炼、LF精炼炉、RH处理、大方坯连铸、堆冷、步进式连续加热炉加热(预热段温度：780-800℃、加热一段温度：920-930℃、加热二段温度：1060-1080℃、均热一段温度：1090-1100℃、均热二段温度：1110-1120℃，终轧温度：860℃；总加热时间：215-228min。燃气：高炉煤气、高焦转混合煤气)、20道次轧制(10道次初轧+10道次中轧)、4道次预精轧、4道次KOCKS轧机精轧、检验、探伤(UT+ET)、检查、打包、计量、入库。
本流程生产成品材理化检测性能优良，表面状态良好，大方坯的压缩比为450：
1.低倍
Figure BDA0002609305200000041
2.脱碳层深度
标准要求 ≤1.0％*D(≤0.258mm)铁素体脱碳：0
检验结果 0.11mm/0.10mm；全脱碳0
3.奥氏体晶粒度
热处理温度及保温时间：860℃保温60min
标准要求 ≥6级
试验结果 8.0级
4.力学性能
Figure BDA0002609305200000042
5.无损检测
总支数 合格支数 探伤等级 合格率％
表面漏磁探伤 1022 991 GB/T 32547N-0.20级 96.97
超声探伤 1022 1022 GB/T4162-2008A级 100
按本发明生产的CrMn系稳定杆用弹簧钢：脱碳层深度小(见图1、2：0.051-0.10mm)；组织为珠光体+少量铁素体，横向、纵向均呈良好的等轴晶特征(见图3、图4)；成品试样经860℃保温60min奥氏体化，晶粒细小(见图5)；成品材低倍致密，未见明显缺陷(见图6)。

Claims (10)

1.一种CrMn弹簧钢大方坯，其特征在于，包括如下化学成分：C 0.52-0.64％，Si≤0.50％，Mn 0.65-1.0％，Cr 0.65-0.95％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于，包括如下步骤：冶炼、精炼、真空处理、大方坯连铸、加热、轧制、一次冷却、预精轧、二次冷却、精轧、终冷却控温、检验及探伤。
3.根据权利要求2所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述加热采用五段加热。
4.根据权利要求3所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述五段加热的预热段温度≤800℃，所述五段加热的加热一段温度≤930℃，所述五段加热的加热二段温度1010-1080℃，所述五段加热的均热一段温度1080-1100℃，所述五段加热的均热二段温度1090-1120℃，所述五段加热的终轧温度800℃-860℃。
5.根据权利要求2所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述冶炼使用电炉或转炉冶炼。
6.根据权利要求2所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述精炼为LF精炼。
7.根据权利要求2所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述真空处理为VD或RH真空处理。
8.根据权利要求2所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述加热采用步进式连续加热炉。
9.根据权利要求2所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述加热使用燃气为高炉煤气和高焦转混合煤气的混合气。
10.根据权利要求2所述CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法，其特征在于：所述大方坯的压缩比为130-450。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115229152A (zh) * 2022-07-28 2022-10-25 江苏联峰实业有限公司 一种高表面质量55Cr3弹簧钢棒材的生产控制工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102151693A (zh) * 2010-12-02 2011-08-17 大冶特殊钢股份有限公司 一种低硬度小规格弹簧钢的轧制方法
CN102560046A (zh) * 2012-02-21 2012-07-11 南京钢铁股份有限公司 一种弹簧钢线材表面脱碳的控制方法
CN110331264A (zh) * 2019-07-22 2019-10-15 南京钢铁股份有限公司 一种弹簧钢坯料的加热脱碳控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102151693A (zh) * 2010-12-02 2011-08-17 大冶特殊钢股份有限公司 一种低硬度小规格弹簧钢的轧制方法
CN102560046A (zh) * 2012-02-21 2012-07-11 南京钢铁股份有限公司 一种弹簧钢线材表面脱碳的控制方法
CN110331264A (zh) * 2019-07-22 2019-10-15 南京钢铁股份有限公司 一种弹簧钢坯料的加热脱碳控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115229152A (zh) * 2022-07-28 2022-10-25 江苏联峰实业有限公司 一种高表面质量55Cr3弹簧钢棒材的生产控制工艺

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