本發(fā)明涉及一種彈簧鋼的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

強度、韌性和晶粒度等性能指標僅能間接地評價(jià)彈簧鋼，抗疲勞性能才是反映彈簧鋼的最重要指標，它不但可以反映彈簧鋼的強度、韌性和晶粒度等各項性能指標的優(yōu)劣，還能反映上述各性能之間的最佳匹配以及由這種性能之間的匹配對彈簧鋼使用壽命的影響。而彈簧鋼的內在質(zhì)量與彈簧鋼的抗疲勞性有很大的關(guān)聯(lián)。因此，無(wú)論在彈簧鋼的品種還是生產(chǎn)工藝方面的研究，都以提高彈簧鋼的疲勞性能為最終目的。

技術(shù)實(shí)現要素：

針對上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設計開(kāi)發(fā)了一種抗疲勞性能優(yōu)異的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種彈簧鋼的生產(chǎn)工藝，包括：

步驟(1)將彈簧鋼的原料混合均勻，彈簧鋼的原料包括按質(zhì)量百分比計的以下組分：0.71～0.82％的C，3.1～3.5％的Si，0.3～0.5％的Mn，0.012～0.013％的Ti，0.1～0.2％的S和0.3～0.5％的Al，余量為Fe；

步驟(2)初煉，初煉在1300℃下持續5～10min，之后從1300℃開(kāi)始以10～15℃/min的速度上升至1700℃，并在1700℃下再持續5～10min；

步驟(3)精煉，精煉的溫度為1550～1600℃，在精煉進(jìn)行10～15min后，送入溫度在1550～1600℃的熱氮氣，吹送持續5min停止，精練一共持續時(shí)間為30～35min；

步驟(4)冷卻成型，控制冷卻速度為3～5℃/min，冷卻至1100℃，在1100℃保持16～18min，之后繼續進(jìn)行冷卻，控制冷卻速度為15～19℃/min，直至冷卻至常溫；

步驟(5)軋制；

步驟(6)淬火，淬火分成兩個(gè)階段，在第一個(gè)階段，淬火溫度控制在700～750℃，淬火時(shí)間為40～50min，在第二個(gè)階段，淬火溫度控制在900～950℃，淬火時(shí)間為3～5min；

步驟(7)回火。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，彈簧鋼的原料包括按質(zhì)量百分比計的以下組分：0.82％的C，3.1％的Si，0.33％的Mn，0.012％的Ti，0.15％的S和0.34％的Al，余量為Fe。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，所述步驟(2)中，初煉在1300℃下持續10min，在1700℃下再持續10min。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，所述步驟(2)中，從1300℃開(kāi)始以12℃/min的速度上升至1700℃。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，所述步驟(3)中，精練的溫度為1550℃。

本發(fā)明提高了彈簧鋼的抗疲勞性能。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據以實(shí)施。

本發(fā)明提供一種彈簧鋼的生產(chǎn)工藝，包括：

步驟(1)將彈簧鋼的原料混合均勻，彈簧鋼的原料包括按質(zhì)量百分比計的以下組分：0.71～0.82％的C，3.1～3.5％的Si，0.3～0.5％的Mn，0.012～0.013％的Ti，0.1～0.2％的S和0.3～0.5％的Al，余量為Fe；

步驟(2)初煉，初煉在1300℃下持續5～10min，之后從1300℃開(kāi)始以10～15℃/min的速度上升至1700℃，并在1700℃下再持續5～10min；

步驟(3)精煉，精煉的溫度為1550～1600℃，在精煉進(jìn)行10～15min后，送入溫度在1550～1600℃的熱氮氣，吹送持續5min停止，精練一共持續時(shí)間為30～35min；

步驟(4)冷卻成型，控制冷卻速度為3～5℃/min，冷卻至1100℃，在1100℃保持16～18min，之后繼續進(jìn)行冷卻，控制冷卻速度為15～19℃/min，直至冷卻至常溫；

步驟(5)軋制；

步驟(6)淬火，淬火分成兩個(gè)階段，在第一個(gè)階段，淬火溫度控制在700～750℃，淬火時(shí)間為40～50min，在第二個(gè)階段，淬火溫度控制在900～950℃，淬火時(shí)間為3～5min；

步驟(7)回火。

本發(fā)明精確設定了初煉的條件，首先在相對較低的溫度下進(jìn)行持續一定時(shí)間，使原料混合物相對于外側的部分先發(fā)生變化，之后在以一定速度上升至較高溫度下，使原料混合物的變化由外側擴散至內側。這有助于改善彈簧鋼的外側的組織結構，從而使彈簧鋼外側的力學(xué)性能更優(yōu)異。

其次，本發(fā)明還精確設計了精練的條件，在精練進(jìn)行至一定時(shí)間后，送入溫度也在1550～1600℃的熱氮氣，吹送持續5min，繼續精煉。上述操作有助于對熔液的上表面提供保護，并且使彈簧鋼外側的力學(xué)性能更好。

冷卻成型分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一個(gè)階段是在1100℃以上，以緩慢的速度降溫，以便于在冷卻過(guò)程中彈簧鋼內部形成致密的組織；第二個(gè)階段是在1100℃到室溫，以相對于較快的速度冷卻，降低三氧化二鋁的脆性?shī)A雜，以改善彈簧鋼的抗疲勞性能。

在淬火階段，分成兩個(gè)階段，在第二個(gè)階段時(shí)，淬火溫度更高，但持續時(shí)間更短，從而促使彈簧鋼內部向馬氏體轉變，以提高彈簧鋼的硬度和強度。

本發(fā)明制備得到的彈簧鋼的疲勞極限可以達到990MPa，相比于傳統工藝的800MPa，有了大幅度的提高。本發(fā)明的彈簧鋼的抗拉強度可以達到2301MPa，斷后伸長(cháng)率為10.4％。

彈簧鋼的原料組成中，C可以提高彈簧鋼的強度和硬度；Si可以改善彈簧鋼的彈性，并且可以提高耐酸性；Mn可以改善彈簧鋼的強度。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，彈簧鋼的原料包括按質(zhì)量百分比計的以下組分：0.82％的C，3.1％的Si，0.33％的Mn，0.012％的Ti，0.15％的S和0.34％的Al，余量為Fe。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，所述步驟(2)中，初煉在1300℃下持續10min，在1700℃下再持續10min。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，所述步驟(2)中，從1300℃開(kāi)始以12℃/min的速度上升至1700℃。

優(yōu)選的是，所述的彈簧鋼的生產(chǎn)工藝中，所述步驟(3)中，精練的溫度為1550℃。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運用，它*可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節。