[发明专利]一种55SiCrA弹簧钢盘条的斯太尔摩控冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹簧钢盘条的冷却方法，特别涉及一种55SiCrA弹簧钢盘条的斯太尔摩控冷方法，属于钢材轧制领域。

背景技术

未来汽车的发展是朝着低燃料消耗，节约原料，保护环境的方向，并且，具有良好的安全性和耐久性。这就要求汽车用零部件应朝着小型化、轻量化、高强度化的方向发展。高强度汽车用弹簧钢具有广阔的前景，预计2012年全国对汽车悬簧的需求量为20万吨。传统的Cr-V系、Cr-Mn系、Si-Mn系材料将逐渐被高强度、高屈强比的Si-Cr系材料所替代。Si-Cr系弹簧钢由于具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能等，常用来制作汽车用高应力悬挂弹簧。目前Si-Cr系弹簧钢已成为国内主要的汽车用弹簧钢种类之一。55SiCrA是Si-Cr系中使用最广泛的钢种。

疲劳性能和耐延迟断裂性能等是Si-Cr系汽车悬簧在高强度化之后面临的主要问题。随着悬簧用钢丝强度的提高，对钢丝表面缺陷和异常组织等缺陷的敏感性增大，表面轻微的缺陷和夹杂物等异常组织，以及组织的不均匀等很容易引起疲劳断裂或延迟断裂。汽车用悬簧的高强度化，对热轧盘条的表面质量、夹杂物和组织性能控制等提出了更高的要求。对于热轧盘条来说，可通过坯料全扒皮、精整修磨、优化孔型设计等方法来提高盘条表面质量；通过采用真空冶炼、延长软搅拌时间等提高纯净度的措施，可减少夹杂物尺寸和数量；而对于组织和性能控制，则需要采用合适的控轧控冷工艺。

55SiCrA弹簧钢盘条的组织与力学性能将会对后续的拉拔、油淬火-回火、成型工艺和使用性能等产生重要影响，因此，生产过程中对盘条组织与性能的控制至关重要。由于55SiCrA弹簧钢中的合金元素含量较高，淬透性比较强，生产中需要采用合适的控制冷却工艺。冷却过强时，盘条组织中易出现贝氏体或马氏体等异常组织，导致在后续的盘条拉拔过程中发生脆性断裂；冷却较弱时，容易造成晶粒粗大，形成大量的先共析铁素体，降低索氏体化率，影响油淬火-回火弹簧的组织均匀性和疲劳性能。

因此，有必要开发出一种55SiCrA弹簧钢盘条的斯太尔摩控冷方法，避免盘条组织中出现贝氏体或马氏体等异常组织，同时避免晶粒粗大和共析铁素体的大量形成，保证55SiCrA弹簧钢盘条在后续生产工艺中的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种55SiCrA弹簧钢盘条的斯太尔摩控冷方法，采用该方法制造的55SiCrA弹簧钢盘条组织中不会出现贝氏体或马氏体等异常组织，索氏体化率比较高，强度稳定，塑性良好。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种55SiCrA弹簧钢盘条的斯太尔摩控冷方法，其特征在于：吐丝温度850±10℃；第一台风机风量设为10～100％，其余关闭；斯太尔摩入口段辊道速度为0.3～0.5m/s；斯太尔摩0～30米初始段上的保温罩全部开启，30～100米段上每隔30米开一个保温罩，其余关闭；在斯太尔摩0～25米的初始段上，以4～9K/s的冷却速度快速冷却至630～710℃，在斯太尔摩25～100米段上，以0～2K/s的冷却速度缓慢冷却，集卷处温度为550～630℃。

由于盘条的堆积密度在斯太尔摩线的边缘和中心位置处不同，斯太尔摩线的中心位置、稀疏位置与边缘密集位置存在温度差。因此，本发明中，在斯太尔摩0～25米的初始段上，当温度以4～9K/s的冷却速度快速冷却至630～710时，斯太尔摩边缘、盘条密集位置的温度不超过710℃，斯太尔摩心部、盘条稀疏位置的温度不低于630℃。这样能够保证盘条全部进入珠光体相变区间，最低温度不低于630℃能够避免局部出现贝氏体或马氏体等异常组织，最高温度不超过710℃有利于获得高索氏体化率的组织结构。

55SiCrA弹簧钢的淬透性较强，冷速过快会导致异常组织的产生，控冷过程中宜采用缓冷的方式。考虑到因盘条直径的不同，斯太尔摩线上盘条的堆积密度以及冷却效果也会有差异，因此，本发明中仅开第一台风机，其余全部关闭：对于直径≥12mm的55SiCrA盘条，第一台风机风量为50～100％；对于直径＜12mm的55SiCrA盘条，第一台风机风量为10～50％。

对于保温罩的开启，在0～30米初始段上全部开启，以实现相变前和相变初期的快冷，提高索氏体化率；在30～100米段上每隔30米开一个保温罩，其余关闭，以实现相变后期的缓冷，使奥氏体充分转变为珠光体，避免出现马氏体。