[发明专利]一种具有优异拉拔性能合金弹簧钢线材的生产方法

说明书

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种具有优异拉拔性能合金弹簧钢线材的生产方法，包括开坯、加热、轧制、冷却工序，铸坯的加热二段和均热段温度1200‑1250℃，保温时间3‑6小时后开坯，中间坯加热100～300分钟，加热二段及均热段温度900‑1050℃，加热二段及均热段不超过100分钟；入/出精轧机温度750～850℃，变形量60‑90％；吐丝温度750～800℃，斯太尔摩控冷时间600‑1200秒，冷却速率0.10‑0.20℃/s，出罩后避风空冷。获得100％铁素体F+珠光体P组织，晶粒度9级以上，塑性变形性能优，可免退火直接大变形冷拉拔加工使用，具有节能降耗，绿色环保等特点。

技术领域

本发明属于轧制技术领域，涉及一种合金弹簧钢线材的生产方法，具体涉及一种具有优异拉拔性能合金弹簧钢线材50CrVA/51CrV4的开坯、加热、轧制及冷却工艺。

背景技术

合金弹簧钢50CrVA/51CrV4具有良好的力学性能和淬透性能，常被用于制造汽车离合器膜片、汽车螺旋悬挂弹簧等。

随着中国汽车工业及高速列车的飞速发展，对高品质CrV弹簧钢的需求量呈上升趋势。由于50CrVA/51CrV4弹簧钢淬透性较强，小规格Φ5.5～12mm盘条在正常轧后冷却过程中易出现马氏体M+贝氏体B组织，用户直接拉拔时易产生内部裂纹或断裂，是目前行业普遍存在的问题。用户需增加球化或软化退火工序，而退火会增加生产成本、周期长，且造成能源消耗、环境污染，故亟需一种获得优异拉拔性能CrV合金弹簧钢线材的生产方法，无M+B显微组织，实现用户的直接拉拔加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异拉拔性能合金弹簧钢线材50CrVA/51CrV4的生产方法，采用该方法生产的线材100％铁素体F+珠光体P，组织均匀，晶粒细小，抗拉强度适中，塑性优，有效防止盘条在用户拉拔加工过程中断裂，免除退火工序，绿色环保、节能降耗。

本发明连铸坯采用高温扩散工艺均质化，有助于控制均匀相变进程；线材轧制采用TMCP热机械控制工艺，通过在线水箱穿水+长回温段控制入精轧和出精轧机温度，在非再结晶区或(α+γ)两相区高应变速率大变形轧制，使得加工硬化奥氏体中的位错、亚结构密度大幅增加，所产生的变形储存能ΔG_D，增加相变驱动力和相变形核点，缩短相变孕育期，进一步可发生诱导铁素体及第二相析出相变。吐丝后足够慢的冷速缓冷，控制在保温罩内相变时间，促使铁素体+珠光体充分转变。

本发明提供的一种具有优异拉拔性能CrV合金弹簧钢线材的生产方法，包括：开坯、加热、轧制及冷却工序，具体步骤如下：

(1)连铸坯采用高温扩散工艺，铸坯加热和均热段温度1200-1250℃保温时间3-6小时均质化，轧制中间方坯；

其中，轧制得到的中间方坯需经过精整去除表面缺陷及脱碳层，保证成品盘条的表面质量及脱碳要求；

(2)中间轧坯在炉加热时间100-300分钟，加热二段及均热段温度900-1050℃，加热二段及均热段时间不超过100分钟；

其中，炉内加热段和均热段残氧量≤2％，保证脱碳，开轧温度850-950℃；

(3)采用摩根精轧机组控轧，入/出精轧机温度750～850℃，实现非再结晶区或α+γ两相区大变形轧制，变形量达到60-90％；在非再结晶区或(α+γ)两相区高应变速率大变形轧制，使得奥氏体中的位错、亚结构密度大幅增加，所产生的变形储存能ΔG_D，增加相变驱动力和相变形核点，缩短相变孕育期，进一步可发生诱导铁素体及第二相析出相变。

其中，精轧前后分别使用1-2号水箱和3-5号穿水冷却+导槽回温控制入精轧机和吐丝温度，精轧机轧后温升≤80℃；

(4)轧制为盘条成品规格后，盘条经过吐丝机吐丝成圈，吐丝温度750～800℃；