CN112090955A - 一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法 - Google Patents

一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法 Download PDF

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唐勇
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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法，按照下列步骤进行：1）原材料制备：采用连续式轧机对150*150方坯进行开坯，得到对Φ70*7000mm规格母料，以直径Φ66mm304奥氏体不锈钢钢管为复层；2）将母料表面进行磨削加工，加工为直径Φ66的圆棒，消除表面缺陷及杂质，复层不锈钢钢管，采用70℃12%的HCL溶液进行酸洗，酸洗时间120min；3）将不锈钢复层套至母料外层，使用真空焊机对复合材料两端进行焊接，焊材选用铬镍不锈钢焊条；4）二次加热进行成型轧制，得到复合弹簧扁钢。

Description

一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法。
背景技术
近年来，中重型商用车同比销售增长幅度达40%以上。汽车用弹簧扁钢属于高技术高附加值的钢材，且种类繁杂，成为各大钢厂重点研发和开拓的领域。
弹簧扁钢应具有优良的综合性能，如力学性能（特别是弹性极限、强度极限、屈强比）、抗弹减性能（即抗弹性减退性能、又称抗松弛性能）、疲劳性能、淬透性、物理化学性能（耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等）。
目前市场上使用的弹簧扁钢均采用单一材质，为了避免在泥水等潮湿恶劣环境下，因金属发生腐蚀而出现腐蚀疲劳断裂事故，造成巨额经济损失。汽车板簧多采用表面喷漆防腐、防锈技术，汽车板簧表面的涂层耐久性评价表明，在腐蚀初期涂层对板簧能够起到保护作用，但涂层的不均匀破坏会产生电偶腐蚀使涂层破损处的腐蚀加速，且涂层失效所需时间越长，电偶腐蚀程度将越严重，从而导致汽车板簧的不均匀腐蚀。汽车板簧加工工艺流程：下料、钻孔、轧制切头、校正、第一片卷耳、端磨、淬火、回火、喷丸、探伤、油漆、测试。
复合轧制钢板的工业化生产，始于20世纪30年代的美国。随着这种性能材料优越性的日益凸显，一不锈钢为主的复合钢板在材料工业中占有牢固的地位。复合钢材具有良好的耐腐蚀性、高强度、高导热性等特性，也有着良好的经济性。其生产工艺有***法、堆焊法、填充金属法、和轧制法等。从结合性能、尺寸精度和生产效率等方面来看，轧制法是较为理想的生产工艺、其产量也是最高的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法，能通过复合轧制将不同材料的力学性能、化学性能优势结合在一起，得到更适应市场需求的产品。
本发明的技术方案为：一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法，按照下列步骤进行：1）原材料制备：采用连续式轧机对150*150方坯进行开坯，得到对Φ70*7000mm规格50CrMnMoVNb母料，线膨胀系数12.4×10-6/℃；以直径Φ66mm304奥氏体不锈钢、线膨胀系数17.3×10-6/℃的钢管为复层；2）将母料表面进行磨削加工，加工为直径Φ66+0.3 +0.8mm的圆棒，消除表面缺陷及杂质，复层不锈钢钢管，采用70℃ 12%的HCL溶液进行酸洗，酸洗时间120min，去除不锈钢复层表面杂质及氧化层；3）将不锈钢复层套至母料外层，使用真空焊机对复合材料两端进行焊接，焊材选用铬镍不锈钢焊条；4）二次加热进行成型轧制，加热温度1160～1120℃，在炉时间40min，开轧温度1050～1020℃，采用11机架连续式轧机进行二次轧制，其中1#-4#轧机空过，轧制成品尺寸10*70mm,成品速度5.21m/s，得到复合弹簧扁钢。
本发明方法生产的弹簧扁钢：
1）力学性能方面，通过成品取样，测量获得整体力学性能（见表1），满足50CrMnMoVNb弹簧扁钢标准要求。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
2）疲劳性能：13万次左右（标准：8万次）。
3）本发明复合轧制弹簧扁钢具有较好的抗腐蚀性。
4）本发明适用于pH值9.0-9.6的重盐碱环境，较普通弹簧扁钢使用寿命延长3～5年。
具体实施方式
一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法，按照下列步骤进行：1）原材料制备：采用连续式轧机对150*150方坯进行开坯，得到对Φ70*7000mm规格50CrMnMoVNb母料，线膨胀系数12.4×10-6/℃；以直径Φ66mm304奥氏体不锈钢、线膨胀系数17.3×10-6/℃的钢管为复层；2）将母料表面进行磨削加工，加工为直径Φ66+0.3 +0.8mm的圆棒，消除表面缺陷及杂质，复层不锈钢钢管，采用70℃ 12%的HCL溶液进行酸洗，酸洗时间120min，去除不锈钢复层表面杂质及氧化层；3）将不锈钢复层套至母料外层，使用真空焊机对复合材料两端进行焊接，焊材选用铬镍不锈钢焊条；4）二次加热进行成型轧制，加热温度1160～1120℃，在炉时间40min，开轧温度1050～1020℃，采用11机架连续式轧机进行二次轧制，其中1#-4#轧机空过，轧制成品尺寸10*70mm,成品速度5.21m/s，得到复合弹簧扁钢。
实施例：
以生产10*70规格复合材质弹簧扁钢为例。
1）使用150*150*10000mm方坯，加热制度按表2执行，在炉时间90min。出炉进行高压水除鳞，去除表面氧化铁，除鳞水压力18MPa。
Figure 829525DEST_PATH_IMAGE002
2）采用6机架连续式轧机，进行初次开坯轧制（轧制程序表见表3），轧制母料尺寸Φ70mm。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
3）对母料表面进行磨削加工，成品尺寸66mm，公差尺寸+0.3～+0.8mm。
4）对Φ66直径304奥氏体不锈钢复层进行酸洗，去除表面氧化层及杂质，70℃ 12%的HCL溶液进行酸洗，酸洗时间120min。
5）将母料套入304奥氏体不锈钢管。
6）复合钢棒进行两端磨削，并进行焊接，采用真空焊机进行焊接，真空度：10-2～10-3；焊材：铬镍不锈钢焊条。
7）复合钢棒在入均热炉，进行二次加热，加热温度1160～1120℃，在炉时间40min，开轧温度1050～1020℃。
8）采用11机架连续式轧机进行二次轧制，其中1#-4#轧机空过，轧制程序表见表4，轧制成品尺寸10*70mm,成品速度5.21m/s。
Figure 746666DEST_PATH_IMAGE004
。

Claims (1)

1.一种耐腐蚀弹簧扁钢的复合轧制方法，按照下列步骤进行：1）原材料制备：采用连续式轧机对150*150方坯进行开坯，得到对Φ70*7000mm规格50CrMnMoVNb母料，线膨胀系数12.4×10-6/℃；以直径Φ66mm304奥氏体不锈钢、线膨胀系数17.3×10-6/℃的钢管为复层；2）将母料表面进行磨削加工，加工为直径Φ66+0.3 +0.8mm的圆棒，消除表面缺陷及杂质，复层不锈钢钢管，采用70℃ 12%的HCL溶液进行酸洗，酸洗时间120min，去除不锈钢复层表面杂质及氧化层；3）将不锈钢复层套至母料外层，使用真空焊机对复合材料两端进行焊接，焊材选用铬镍不锈钢焊条；4）二次加热进行成型轧制，加热温度1160～1120℃，在炉时间40min，开轧温度1050～1020℃，采用11机架连续式轧机进行二次轧制，其中1#-4#轧机空过，轧制成品尺寸10*70mm,成品速度5.21m/s，得到复合弹簧扁钢。
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