[发明专利]一种弹簧钢及其表面脱碳控制工艺

摘要

本发明公开了一种弹簧钢，其组分及重量百分比含量为：C 0.56～0.64％，Si 1.5～2.0％，Mn 0.70～1.00％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr 0.10～0.35％，Nb 0.01～0.04％，其余为Fe和杂质元素。本发明采用铌微合金化方法，结合适当的洁净钢冶炼工艺、连铸坯表面缺陷控制技术、加热炉燃料及其炉内气氛优化技术，可开发出组织均匀、性能稳定、强度高、塑性好，尤其能够得到控制表面脱碳层性能优越的高端弹簧钢，有效解决现有弹簧钢制备方法存在的生产工艺复杂、合金成本高、生产效率低等问题。

主权项

1.一种弹簧钢，其组分及重量百分比含量为：C 0.56～0.64％，Si 1.5～2.0％，Mn 0.70～1.00％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr 0.10～0.35％，Nb 0.01～0.04％，其余为Fe和杂质元素；它包括以下脱碳控制工艺制得的产品：1)铁水脱硫：采用喷镁粉脱硫工艺，控制出站铁水硫含量[S]≤0.005wt％；2)冶炼：采用电炉或转炉进行吹氧冶炼，出钢时保证碳温协调，出钢1/4～5/12时开始加入合金材料和增碳剂，钢中C、Mn、Si控制在内控范围下限；钢水出至2/3～4/5时合金、增碳剂必须全部加入；所得钢包钢水到达氩站进行吹氩，吹氩时间不低于3min；然后采用LF炉进行精炼，调整渣碱度，LF精炼时间为15～45min；精炼后进行RH真空处理，真空度≤100Pa，处理时间大于25min，保证钢水氢含量小于2.0ppm；3)连铸：连铸方坯时，采用大罐长水口和结晶器浸入式水口保护浇铸，中包保护渣采用碱性保护渣，连铸温度为1495～1520℃，拉速控制不小于1.2m/min；铸坯截面尺寸应大于等于160×160mm；4)铸坯处理：对铸坯抛丸处理；5)铸坯加热：采用天然气加热方式，包括预热段、加热段和均热段，钢坯预热段温度不大于730℃，加热段采用弱氧化性气氛，均热段采用还原性气氛；其中，一加热段炉温1100～1150℃，空气系数为1.00～1.30；二加热段炉温1150～1200℃，空气系数为1.00～1.20；均热段炉温1120～1180℃，空气系数为0.70～1.00；加热段和均热段的累计加热时间为1～1.4h，铸坯在加热炉内停留总时间1.5～2h，铸坯出炉温度1100～1150℃；6)轧制：将步骤5)所得铸坯冷装入步进梁加热炉中，入炉温度在730℃以下，加热温度为1050～1180℃，断面温差≤40℃；铸坯在加热炉内总加热时间为120～180min，开轧温度控制为1000～1100℃，粗轧结束后在950～1080℃下进行精轧，精轧过程累计形变量控制在10～60％，然后以5～20℃/s的冷却速率冷却到450～650℃保温30～60min，然后空冷至室温。