[发明专利]高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢及其成形和热处理工艺

权利要求书

1.高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是该弹簧钢包含以下重量百分比的化学成分：

C：0.15%～0.50%，

Si：0.30%～2.00%，

Mn：0.60%～2.50%，

S：≤0.020%，

P：≤0.025%，

B：0.0005%～0.0035%，

余量为铁；

所述的弹簧钢采用以下任一形式的成形和热处理工艺获得最终的金相组织，该最终的金相组织为以经过回火的贝氏体和马氏体为主、含有体积百分比不超过5%的残余奥氏体、且不含其它非马氏体组织的金相组织：

(1)热处理的硬态材料采用冷加工成形后进行250℃～500℃的低温回火处理；

(2)软态材料加热至900℃～1050℃后热成形，然后直接冷却硬化，再进行250℃～500℃的低温回火处理；

(3)软态材料冷成形的弹簧加热至900℃～1050℃直接冷却硬化，再进行250℃～500℃的低温回火处理。

2.根据权利要求1所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是：该弹簧钢还包含以下重量百分比的化学成分中的至少一种：

Mo：0.10%～0.50%，

Cr：0.20%～1.00%。

3.根据权利要求1或2所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是：该弹簧钢还包含以下重量百分比的化学成分中的至少一种：

V：0.03%～0.12%，

Nb：0.02%～0.1%,

Ti：0.005%～0.5%。

4.根据权利要求1所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是：该弹簧钢轧制成的钢材中H含量为≤0.8ppm，O含量为≤15ppm，N含量为50ppm～130ppm。

5.根据权利要求4所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是：所述钢材为Φ10mm～Φ60mm的圆钢或盘条钢。

6.根据权利要求4所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是：该弹簧钢经过溶炼和炉外精炼后浇注成钢锭或连铸成钢坯，再轧制成钢材。

7.根据权利要求4所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是：所述的钢材为热处理硬化态或软态。

8.根据权利要求1所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢，其特征是：该弹簧钢达到的最低力学性能为:抗拉强度R_m≥1350MPa，屈服强度R_p0.2≥1050MPa，断后伸长率A≥10%,断面收缩率Z≥35%。

9.高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢的成形和热处理工艺，其特征是对权利要求1-2、4-8中任一项所述的弹簧钢采用以下任一形式的成形和热处理工艺获得最终的金相组织，该最终的金相组织为以经过回火的贝氏体和马氏体为主、含有体积百分比不超过5%的残余奥氏体、且不含其它非马氏体组织的金相组织：

(1)热处理的硬态材料采用冷加工成形后进行250℃～500℃的低温回火处理；

(2)软态材料加热至900℃～1050℃后热成形，然后直接冷却硬化，再进行250℃～500℃的低温回火处理；

(3)软态材料冷成形的弹簧加热至900℃～1050℃直接冷却硬化，再进行250℃～500℃的低温回火处理。

10.根据权利要求9所述的高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢的成形和热处理工艺，其特征是：所述最终的金相组织含有微合金元素V、Nb、Ti中至少一种的碳氮化物。