专利名称：一种弹簧钢圆钢及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，涉及一种钢及其生产工艺，具体的说是一种弹簧钢圆钢及 其生产工艺。
背景技术：
弹簧钢60Si2MnA合金元素含量低，脱碳倾向小，回火稳定性良好，热加工性能好、 成本低，热处理后性能优良，广泛应用在汽车、铁路及工程机械等行业中。但生产圆钢时，在 空冷条件下常会先共析出网状铁素体，致使塑性和韧性严重下降，冷加工过程易断，易造成 人身伤害，热加工又增加了大量的热处理成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种弹簧钢 圆钢及其生产工艺，可以使弹簧钢圆钢轧后空冷条件下具有良好的冷加工性能，冷加工时 具有良好的塑、韧性。本发明解决以上技术问题的技术方案是一种弹簧钢圆钢，按重量百分比包括以下成份C :0. 56% 0.64%，Si:1.60 2. 00 %，Mn :0. 70 % 1. 00 %，P 彡 0. 025 %，S 彡 0. 025 %，Cr 0. 15 % 0. 35 %，Ni ^ 0. 35%, Cu ^ 0. 25%，余量是 Fe。由于本发明的弹簧钢圆钢添加0. 15% 0. 35%的Cr元素，保证轧制的弹簧钢圆 钢在空冷条件下获得珠光体加少量铁素体组织，冷加工时具有良好的塑、韧性，同时热处理 后各项性能均能达到GB/T1222的要求。本发明弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱 气、CCM连铸和棒材轧制。转炉或电炉冶炼工序使出钢后碳含量彡0.05%，磷含量< 0.015%，硫含 量< 0. 025% ；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧；出钢温度 彡 1630 "C。LF精炼工序精炼时间30 60分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整 化学成分，精炼后期喂入CaSi线60 100米，出钢温度控制在1580 1600°C。VD脱气工序真空度1毫巴以下，真空处理15 30分钟，真空处理结束后，软吹 时间10 30分钟，以促使夹杂物上泮，出钢温度控制在1510 1540°C。CCM连铸工序连铸断面设置为150mmX 150mm ；使用铝质水口，实施全过程保护浇 注；目标过热度小于35°C，弱冷；拉速在1. 5 3. Om/min。棒材轧制工序对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度 1050 1150°C ；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均勻，钢温冷至530 580°C，钢表面 无明显红热后打捆收集，堆冷至室温。转炉或电炉冶炼工序中，出钢加硅锰脱氧，加入量600 800Kg。LF精炼工序中，加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁按成分范围中限调整化学成分。采用本发明的生产工艺，可以生产出上述轧后空冷条件下具有良好的冷加工性能 的弹簧钢圆钢。本发明的优点是本发明的弹簧钢圆钢除具有一般60Si2MnA合金元素含量低，脱 碳倾向小，回火稳定性良好，热加工性能好、成本低，热处理后性能优良等特点，同时，轧后 空冷条件下具有良好的冷加工性能。保证轧制的弹簧钢圆钢在空冷条件下获得珠光体加 少量铁素体组织，冷加工时具有良好的塑、韧性，同时热处理后各项性能均能达到GB/T1222 的要求。采用本发明的生产工艺生产的Φ12 Φ30规格的弹簧钢圆钢，热轧态拉伸性能 如表1 表1 热处理后拉伸性能如表2 表2
具体实施例方式
本发明是一种弹簧钢圆钢及其生产工艺，实施例一至实施例五的弹簧钢圆钢的成份如下表所示表3(%) 各实施例的生产工艺具体如下实施例一实施例一弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱 气、CCM连铸和棒材轧制。转炉或电炉冶炼工序使出钢后碳含量> 0.05%，磷含量< 0.015%，硫含量 ^ 0. 025% ；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧，加入量600Kg ；出钢 温度 1630 0C οLF精炼工序精炼时间30分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成 分，精炼后期喂入CaSi线60米，出钢温度控制在1580°C。VD脱气工序真空度1毫巴以下，真空处理15分钟，真空处理结束后，软吹时间10 分钟，以促使夹杂物上泮，出钢温度控制在1510°C。CCM连铸工序连铸断面设置为150mmX 150mm，使用铝质水口，实施全过程保护浇 注，目标过热度小于35°C，弱冷，拉速在1. 5m/min。棒材轧制工序对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度 10500C ；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均勻。钢温冷至530°C，钢表面无明显红热后 打捆收集，堆冷至室温。实施例二实施例二弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱 气、CCM连铸和棒材轧制。转炉或电炉冶炼工序使出钢后碳含量> 0.05%，磷含量< 0.015%，硫含量 ^ 0. 025% ；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧，加入量700Kg ；出钢 温度 1650 0C οLF精炼工序精炼时间40分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成 分，精炼后期喂入CaSi线70米，出钢温度控制在1590°C。
VD脱气工序真空度1毫巴以下，真空处理20分钟，真空处理结束后，软吹时间20 分钟，以促使夹杂物上泮，出钢温度控制在1520°C。CCM连铸工序连铸断面设置为150mmX 150mm ；使用铝质水口，实施全过程保护浇 注；目标过热度小于35°C，弱冷；拉速在2. Om/min。棒材轧制工序对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度 Iioo0C ；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均勻。钢温冷至540，钢表面无明显红热后打 捆收集，堆冷至室温。实施例三实施例三弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱 气、CCM连铸和棒材轧制。转炉或电炉冶炼工序使出钢后碳含量> 0.05%，磷含量< 0.015%，硫含量 ^ 0. 025% ；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧，加入量700Kg ；出钢 温度 1700°C。LF精炼工序精炼时间45分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成 分，精炼后期喂入CaSi线80米，出钢温度控制在1590°C。VD脱气工序真空度1毫巴以下，真空处理25分钟，真空处理结束后，软吹时间25 分钟，以促使夹杂物上泮，出钢温度控制在1530°C。CCM连铸工序连铸断面设置为150mmX 150mm ；使用铝质水口，实施全过程保护浇 注；目标过热度小于35°C，弱冷；拉速在2. 5m/min。棒材轧制工序对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度 1120°C ；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均勻。钢温冷至550°C，钢表面无明显红热后 打捆收集，堆冷至室温。实施例四实施例四弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱 气、CCM连铸和棒材轧制。转炉或电炉冶炼工序使出钢后碳含量> 0.05%，磷含量< 0.015%，硫含量 ^ 0. 025% ；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧，加入量750Kg ；出钢 温度 1680 0C οLF精炼工序精炼时间50分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成 分，精炼后期喂入CaSi线90米，出钢温度控制在1600°C。VD脱气工序真空度1毫巴以下，真空处理28分钟，真空处理结束后，软吹时间28 分钟，以促使夹杂物上泮，出钢温度控制在1535°C。CCM连铸工序连铸断面设置为150mmX 150mm ；使用铝质水口，实施全过程保护浇 注；目标过热度小于35°C，弱冷；拉速在2. 6m/min。棒材轧制工序对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度 1120°C ；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均勻。钢温冷至560°C，钢表面无明显红热后 打捆收集，堆冷至室温。实施例五实施例五弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱气、CCM连铸和棒材轧制。转炉或电炉冶炼工序使出钢后碳含量> 0.05%，磷含量< 0.015%，硫含量 ^ 0. 025% ；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧，加入量780Kg ；出钢 温度彡1730 0C οLF精炼工序精炼时间55分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成 分，精炼后期喂入CaSi线90米，出钢温度控制在1595°C。VD脱气工序真空度1毫巴以下，真空处理28分钟，真空处理结束后，软吹时间25 分钟，以促使夹杂物上泮，出钢温度控制在1535°C。CCM连铸工序连铸断面设置为150mmX 150mm ；使用铝质水口，实施全过程保护浇 注；目标过热度小于35°C，弱冷；拉速在2. Sm/min。棒材轧制工序对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度 1140°C ；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均勻。钢温冷至570°C，钢表面无明显红热后 打捆收集，堆冷至室温。实施例六实施例六弹簧钢圆钢的生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱 气、CCM连铸和棒材轧制。转炉或电炉冶炼工序使出钢后碳含量> 0.05%，磷含量< 0.015%，硫含量 ^ 0. 025% ；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧，加入量800Kg ；出钢 温度 1690 0C οLF精炼工序精炼时间60分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成 分，精炼后期喂入CaSi线100米，出钢温度控制在1600°C。VD脱气工序真空度1毫巴以下，真空处理30分钟，真空处理结束后，软吹时间30 分钟，以促使夹杂物上泮，出钢温度控制在1540°C。CCM连铸工序连铸断面设置为150mmX 150mm ；使用铝质水口，实施全过程保护浇 注；目标过热度小于35°C，弱冷；拉速在3. Om/min。棒材轧制工序对连铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温 1150 0C ；轧后空冷，避免吹风引起圆钢硬度不均勻。钢温冷至580°C，钢表面无明显红热后 打捆收集，堆冷至室温。本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均 落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
一种弹簧钢圆钢，其特征在于按重量百分比包括以下成份C0.56％～0.64％，Si1.60～2.00％，Mn0.70％～1.00％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.15％～0.35％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，余量是Fe。
2.如权利要求1所述弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于包括以下工序转炉或电炉 冶炼、LF精炼、VD脱气、CCM连铸和棒材轧制。
3.如权利要求2所述的弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于所述转炉或电炉冶炼工 序使出钢后碳含量≤0. 05%，磷含量≤0. 015%，硫含量≤0. 025% ；采用红包，转炉挡渣 出钢，电炉无渣出钢；出钢加硅锰脱氧；出钢温度> 1630°C。
4.如权利要求3所述的弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于所述转炉或电炉冶炼工 序中，出钢加硅锰脱氧，加入量600 800Kg。
5.如权利要求2所述的弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于所述LF精炼工序精炼 时间30 60分钟，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成分，精炼后期喂入CaSi 线60 100米，出钢温度控制在1580 1600°C。
6.如权利要求5所述的弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于所述LF精炼工序中，加 入碳粉、硅锰、锰铁和铬铁调整化学成分。
7.如权利要求2所述的弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于所述VD脱气工序真空 度1毫巴以下，真空处理15 30分钟，真空处理结束后，软吹时间10 30分钟，以促使夹 杂物上泮，出钢温度控制在1510 1540°C。
8.如权利要求2所述的弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于所述CCM连铸工序连铸 断面设置为150mmX150mm;使用铝质水口，实施全过程保护浇注；目标过热度小于35°C，弱 冷；拉速在1. 5 3. Om/min。
9.如权利要求2所述的弹簧钢圆钢的生产工艺，其特征在于所述棒材轧制工序对连 铸坯逐支检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理；开轧温度1050 1150°C;轧后空冷，钢温 冷至530 580°C左右，钢表面无明显红热后打捆收集，堆冷至室温。
全文摘要
本发明属于冶金领域，是一种弹簧钢圆钢及其生产工艺，按重量百分比包括以下成份C0.56％～0.64％，Si1.60～2.00％，Mn0.70％～1.00％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.15％～0.35％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，余量是Fe。生产工艺，包括以下工序转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD脱气、CCM连铸和棒材轧制。本发明的弹簧钢圆钢除具有一般圆钢合金元素含量低，脱碳倾向小，回火稳定性良好，热加工性能好、成本低，热处理后性能优良等特点，同时，轧后空冷条件下具有良好的冷加工性能。保证轧制的弹簧钢圆钢在空冷条件下获得珠光体加少量铁素体组织，冷加工时具有良好的塑、韧性，同时热处理后各项性能均能达到GB/T1222的要求。
文档编号C22C33/04GK101928892SQ201010264230
公开日2010年12月29日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者沈朴恒, 王德炯 申请人:南京钢铁股份有限公司