[发明专利]一种CrMn弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法

说明书

本发明公开了一种CrMn弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法，该大方坯包括如下化学成分：C 0.52‑0.64％，Si≤0.50％，Mn 0.65‑1.0％，Cr 0.65‑0.95％，其余为Fe和不可避免的杂质，并提供该大方坯的一火成材制备方法。本发明的弹簧钢组织均匀、致密，弹簧钢脱碳层深都低，脱碳层铁素体含量低，满足稳定杆用弹簧钢对脱碳的控制要求；弹簧钢表面良好；制备方法适当的加热、轧制节奏结合燃气控制，成品弹簧钢脱碳层深度控制良好。

技术领域

本发明涉及一种弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法，尤其涉及一种CrMn弹簧钢大方坯及其一火成材制备方法。

背景技术

汽车稳定杆是汽车底盘系统重要零部件之一，主要稳定杆材料为Si-Mn系、CrMn系、SiCrV系弹簧钢棒材以及近年来兴起的合金结构钢管。汽车稳定杆用弹簧钢棒材主要规格φ15-27mm，当前主要生产流程包括大方坯二火成材(电炉/转炉冶炼、炉外精炼、真空处理、大方坯连铸、开坯、坯料精整修磨、热轧成材)、小方坯一火成材(电炉/转炉冶炼、炉外精炼、真空处理、连铸(坯型一般小于240mm方)、坯料精整修磨、热轧成材)两种流程。

两种流程各有优缺点。二火成材优点是压缩比大、两次加热有利于材料均匀性和致密性的保证，表面质量较好；缺点是成本高，二次加热对弹簧钢脱碳控制不利。小方坯一火成材优点是流程短，有利于高效率生产，成本较低，轧制加热温度较低有利于脱碳控制；缺点是压缩比小不利于组织均匀性和致密性控制。

汽车稳定杆是汽车底盘系统重要零部件之一，主要稳定杆材料为Si-Mn系、CrMn系、SiCrV系弹簧钢棒材以及近年来兴起的合金结构钢管。汽车稳定杆是汽车底盘系统关键零部件，关系汽车的舒适性、平稳性，有高的疲劳寿命(疲劳寿命通常≥20万次)要求，用于汽车稳定杆的材料对内部、表面质量较高。当前用于汽车稳定杆的弹簧钢通常采用大方坯二火成材、小方坯一火成材。二火成材优点是压缩比大、两次加热有利于材料均匀性和致密性的保证；缺点是成本高、两次加热对弹簧钢脱碳控制不利。小方坯一火成材优点是流程短，有利于高效率生产，成本较低，轧制加热温度较低有利于脱碳控制；缺点是压缩比小不利于组织均匀性和致密性控制。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的为提供一种低成本、高质量的CrMn弹簧钢大方坯，本发明的第二目的为提供该CrMn弹簧钢大方坯的一火成材制备方法。

技术方案：本发明的CrMn弹簧钢大方坯，包括如下化学成分：C 0.52-0.64％，Si≤0.50％，Mn 0.65-1.0％，Cr 0.65-0.95％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明的CrMn弹簧钢大方坯的制备方法，包括如下步骤：冶炼、精炼、真空处理、大方坯连铸、加热、轧制、一次冷却、预精轧、二次冷却、精轧、终冷却控温、检验及探伤。

进一步地，加热采用五段加热。

优选的，五段加热的预热段温度≤800℃，五段加热的加热一段温度≤930℃，五段加热的加热二段温度1010-1080℃，五段加热的均热一段温度1080-1100℃，五段加热的均热二段温度1090-1120℃，五段加热的终轧温度800℃-860℃。

冶炼使用电炉或转炉冶炼。精炼为LF精炼。真空处理为VD或RH真空处理。加热采用步进式连续加热炉。精轧为KOCKS轧机精轧。加热使用燃气为高炉煤气和高焦转混合煤气的混合气。大方坯的压缩比为130-450。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)弹簧钢组织均匀、致密，综合性能接近二火材，优于小方坯一火材；

(2)弹簧钢脱碳层深都低，脱碳层铁素体含量低，满足稳定杆用弹簧钢对脱碳的控制要求；弹簧钢表面良好；

(3)制备方法适当的加热、轧制节奏结合燃气控制，成品弹簧钢脱碳层深度控制良好；