[发明专利]一种抗拉强度≥2100MPa的耐蚀弹簧用钢及其生产方法

说明书

本发明属于弹簧钢及其生产方法领域，尤其涉及一种抗拉强度≥2100MPa的耐蚀弹簧用钢及其生产方法，其化学成分及重量百分比为：C 0.57％～0.63％、Si 1.50％～2.00％、Mn 0.40％～0.60％、Cr 0.80％～1.00％、V 0.20％～0.30％、Ni 0.05％～0.15％、Cu 0.05％～0.15％、Re 0.01％～0.03％、P痕量～0.015％、S痕量～0.015％、O≤0.0015％、N≤0.006％，[H]≤0.00015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；其生产方法包括：冶炼、精炼、真空脱气、连铸、线材轧制路线；热处理后，抗拉强度≥2100MPa，钢材的晶粒度≥10级，断后伸长率≥13％，断面收缩率≥45％，疲劳强度≥850MPa，且具有良好的耐蚀性能，满足潮湿环境中弹簧制造的需求。

技术领域

本发明属于弹簧钢及其生产方法领域，尤其涉及一种抗拉强度≥2100MPa的耐蚀弹簧用钢及其生产方法。

背景技术

弹簧钢广泛应用于铁路、汽车、工程机械等机械制造中，伴随着对机动车辆的轻质化、高性能化要求越来越高，支撑车体的悬架用弹簧也被高强度化。再者，国内火车提速、货车向高速重载方向发展，也迫切需要强度高、重量轻、寿命长的转向架弹簧。另外，在一些氯离子浓度较高的潮湿环境，如沿海环境，还需要弹簧零部件具有良好的耐蚀性能。

但是在汽车悬架用螺旋弹簧已经实施高应力设计的同时，再进一步提高钢材的强度指标已受到很大限制。因为商用弹簧钢在抗拉强度超过1800MPa时，材料塑性指标，即拉伸试验的断面收缩率Z(％)和断后伸长率A(％)都有较大的下降(按现有标准油淬火回火弹簧钢丝Φ10.0mm以上的其断面收缩率只能达到30％，Φ14.0mm以上的则无规定)，如何进一步的提高弹簧钢的质量是人们不懈的追求。

随着研究的不断深入，现有技术也公开了不少高强弹簧钢及其生产方法，如中国专利CN103725984B公开了一种高韧性高强度弹簧钢，其特征在于材料的化学成分组成(重量百分比)为：C 0.35～0.50、Si 1.50～2.50、Mn 0.35～1.00、P≤0.025、S≤0.015、Cr0.50～1.20、Ni 0.15～0.50、Cu 0.10～0.30、V 0.04～0.10、Ti 0.03～0.10，其余为Fe和其它不可避免的杂质。该弹簧钢的晶粒度为8.0级或以上，抗拉强度在1920MPa以上时，断面收缩率Z≥40％，断后伸长率≥10％。但该弹簧钢抗拉强度和国标55SiCrV等牌号的强度相比并未有显著提高，且不具有明显的耐蚀性。

本发明旨在针对上述技术问题，提供一种抗拉强度≥2100MPa的弹簧钢，热处理后，钢材的晶粒度高，塑性强、强度大，且具有良好的耐蚀性能。

发明内容

为达到上述目的，本发明提供了一种抗拉强度≥2100MPa的耐蚀弹簧用钢，其化学成分及重量百分比为：C 0.57％～0.63％、Si 1.50％～2.00％、Mn 0.40％～0.60％、Cr0.80％～1.00％、V 0.20％～0.30％、Ni 0.05％～0.15％、Cu 0.05％～0.15％、Re 0.01％～0.03％、P痕量～0.015％、S痕量～0.015％、O≤0.0015％、N≤0.006％，[H]≤0.00015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

优选的，C重量百分比为0.57％～0.60％。

优选的，Cr重量百分比为0.90％～1.00％。

优选的，V重量百分比为0.20％～0.25％。

优选的，Ni重量百分比为0.10％～0.15％。

优选的，Cu重量百分比为0.10％～0.15％。

优选的，Re重量百分比为0.015％～0.025％。