[发明专利]一种弹簧钢防脱碳的加热及判别方法

说明书

一种弹簧钢防脱碳的加热及判别方法：对钢坯在氧化气氛下加热；对加热后的钢坯脱碳情况用公式0.7w≥d•x进行判别：进行高压除磷；吐丝；风冷至室温，备用。本发明通过改变钢坯在加热炉内的加热气氛，从而大幅降低甚至无脱碳层现象发生，合格率提高，弹簧的抗疲劳性能增强，再通过判别式0.7w≥d•x判别经加热后的钢坯脱碳情况，及时发现不符合脱碳要求的现象，能在不进行后工序下就及时予以反炉处理，正常后再进行下工序，这就加大地减少了废品率，降低了原燃料的消耗等，做到发现问题及时处理，通过控制0.7w与d•x二者的差值大小，控制钢的氧化量，减少氧化量，有效地利用资源，使效益最大化。

技术领域

本发明涉及一种钢的加热方法，确切地属于弹簧钢防脱碳的加热及判别方法。

背景技术

对于弹簧钢加热就会脱碳，特别是在高温下加热，更易脱碳，钢坯脱碳通过轧制会遗传到盘条上，使盘条脱碳超标。脱碳严重会影响弹簧的疲劳寿命，所以一般要求盘条的总脱碳小于直径的2%，最好小于1.2%，越小越好，以致脱碳为零，但实际生产中是难以达到的。

弹簧钢传统加热工艺是在还原气氛下进行的，其加热时采用的空燃比为不到1.1，认为这样会使燃烧不完全，使被加热的弹簧钢坯的脱碳减少。然而，由于钢坯在加热时，其还原气中有水蒸气H₂O、O₂、H₂等气体，H₂O、O₂、H₂等气体与钢坯表面的Fe₃C反应：

Fe₃C+H₂O=3 Fe+ CO↑+ H₂↑

2Fe₃C+ O₂=6 Fe+2 CO↑

Fe₃C+ 2H₂=3 Fe+ C H₄↑

因而造成脱碳，形成脱碳层。钢坯表面的脱碳层的形成对用户弹簧产品性能是不利的，因而必须严格控制钢坯表面的脱碳层形成的厚度。

经检索，由郑宏伟、王灿祥撰写的《弹簧钢55SiCrA-M表面脱碳研究》（南钢科技与管理，2015年第4期：P19-22）。其摘要：研究了在合适残氧量和合适的空气过剩系数的炉内气氛下，均热段加热温度和加热时间对弹簧钢55SiCrA-M的脱碳层深度和组织形貌的影响。结果表明，均热段加热温度存在全脱碳敏感温度区间；加热温度对脱碳深度的影响要高于加热时间；最终确立了弹簧钢55SiCrA-M 最优的加热制度，加热温度为1000-1080℃，加热时间为30-60 min。实验内容与方法：试验选取在高速线材厂生产的φ15mm规格的二火弹簧钢55SiCrA-M线材成品盘条。弹簧钢55SiCrA-M坯料要经过抛丸-修磨-抛丸的预处理，保证钢坯表面的脱碳层被消除。加热炉内设定残氧量3％ ，空气过剩系数为0．9，保证加热时炉内呈还原性气氛。然后在不同的加热工艺下加热钢坯，研究均热段加热温度和加热时间对弹簧钢脱碳层深度影响。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种通过改变钢坯在加热炉内的加热气氛，从而大幅降低甚至无脱碳层现象发生，合格率提高，弹簧的抗疲劳性能增强的加热及判别方法。

实现上述目的的措施：

一种弹簧钢防脱碳的加热及判别方法，其步骤：

1）对钢坯加热，控制均热温度在1000~1300℃；在炉时间在120~180min ，其中均热时间在30~60min；加热气氛为氧化气氛，炉内气氛中的含氧量控制在0.2~10wt%；

2）对经加热后的钢坯脱碳情况采用以下公式进行判别：

0.7w≥d•x