專利名稱：一種高強(qiáng)度及高淬透性的彈簧鋼材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈簧鋼材料，尤其是一種高強(qiáng)度及高淬透性的彈簧鋼材料。適用于制造大截面、高應(yīng)力的彈簧元件的材料，特別適用于制造厚度> 20毫米，< 42毫米的鋼板彈簧。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)常用的用于制造大截面的高應(yīng)力、高強(qiáng)度的彈簧鋼材料主要有 60CrMnBA、52CrMnBA、51CrV4等品種。60CrMnBA具有高強(qiáng)度、高淬透性的特點(diǎn)，但淬火開裂傾向大，目前國內(nèi)已經(jīng)基本停止使用這一材料，而52CrMnBA材料雖然韌性及淬透性較高， 但是其屈服強(qiáng)度滿足不了目前產(chǎn)品的高應(yīng)力、輕量化的設(shè)計(jì)要求，這些材料品種只能應(yīng)用于設(shè)計(jì)應(yīng)力在370 430MPa范圍內(nèi)的產(chǎn)品開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度及高淬透性的彈簧鋼材料，是一種淬透性、屈服強(qiáng)度較彈簧鋼52CrMnBA高，淬火開裂傾向較彈簧鋼60CrMnBA小，且價(jià)格經(jīng)濟(jì)的彈簧鋼材料。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高強(qiáng)度及高淬透性的彈簧鋼材料，其特征是按重量百分比計(jì)，其成分為:0. 50% 0. 55% 的 C，0. 90% I. 20% 的 Mn, 0. 80% I. 10% 的 Si，0. 10%
0.20% 的 V，0. 90% I. 10% 的 Cr，0. 010% 0. 040% 的 Nb，彡 0. 03% 的 P，( 0. 03% 的 S，其余為Fe。本發(fā)明的高強(qiáng)度及高淬透性彈簧鋼材料，根據(jù)國際標(biāo)號(hào)原則，應(yīng)該命名為 50SiCrMnVA。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明高淬透性、低淬火開裂傾向性的性能，本發(fā)明參考52CrMnBA及 60CrMnBA對材料的成分進(jìn)行了合理的調(diào)整，與彈簧鋼52CrMnBA相比，本發(fā)明采用了較高的含碳量，以提高其強(qiáng)度；但是，由于鋼中含碳量的增加會(huì)削弱硼元素的增強(qiáng)淬透性的作用， 所以本發(fā)明沒有使用元素硼，而是通過提高錳的含量的方式來改善淬透性并降低鋼的臨界冷卻速度，從而抑制了該材料的淬火開裂傾向。元素錳(Mn)是提高淬透性最有效的合金元素，錳(Mn)對a-相有固溶強(qiáng)化作用，能夠有效地改善基體強(qiáng)度和抗彈減性。為了顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比，提高鋼的淬透性，本發(fā)明中Si的含量比52CrMnBA 有大幅提高。為了有效的提高本發(fā)明材料的強(qiáng)度及淬透性，Cr的含量比52CrMnBA也有所提高。鉻(Cr)是碳化物形成元素，能顯著提高鋼的淬透性，也可降低鋼中碳的活度，從而提高了彈簧鋼碳擴(kuò)散的激活能，減輕脫碳傾向。在通過對C、Si、Cr、Mn等元素調(diào)整的同時(shí)，本發(fā)明還添加了微量元素Nb和V，起到了細(xì)化晶粒的作用。有益效果本發(fā)明具有高淬透性、高強(qiáng)韌性、低淬火開裂傾向性，是對目前 GB1222-92彈簧鋼材料的一個(gè)很好的補(bǔ)充，是大截面高強(qiáng)韌性彈性元件的最佳選擇，使彈簧鋼設(shè)計(jì)應(yīng)力由國內(nèi)普通材料的370 430MPa提高至600 700MPa，特別適用于厚度彡20 mm，^ 42 mm的鋼板彈簧。
具體實(shí)施例方式一、實(shí)施例
1、本發(fā)明一種高強(qiáng)韌性及高淬透性的彈簧鋼材料，按照以下配比設(shè)置成分，按重量百分比計(jì)，其成分為:0. 50% 0. 55% 的 C，0. 90% I. 20% 的 Mn, 0. 80% I. 10% 的 Si，0. 10% 0. 20% 的 V，0. 90% I. 10% 的 Cr，0. 010% 0. 040% 的 Nb，彡 0. 03% 的 P，( 0. 03% 的 S，其
余為Fe ；
2、采取成熟的常規(guī)生產(chǎn)鋼板彈簧的工藝生產(chǎn)，比如生產(chǎn)52CrMnBA彈簧鋼板的熱軋工藝方法，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的生產(chǎn)。二、各項(xiàng)指標(biāo)對比
本發(fā)明的申請人委托廠家熱軋制了一定規(guī)格的該材料，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，為了對比方便，選用此規(guī)格下目前綜合機(jī)械性能較好的52CrMnBA來進(jìn)行對比。通過試驗(yàn)表明，對于棒料，相對52CrMnBA來說，淬透層深可在52CrMnBA的基礎(chǔ)上提高20%，其強(qiáng)度指標(biāo)屈服強(qiáng)度 O s達(dá)1570MPa?？估瓘?qiáng)度o s達(dá)1750MPa，比52CrMnBA標(biāo)準(zhǔn)要求高出45%左右，其韌性指標(biāo)伸長率S達(dá)8%左右，斷面收縮率V達(dá)24. 1%左右，較52CrMnBA的要求低，說明韌塑性較52CrMnBA材料有所下降。故本發(fā)明適用于大截面、要求高應(yīng)力的彈性元件的制造用材料，特別適用于厚度彡20 mm, ( 42 mm的鋼板彈簧制造用材料。三、將50SiCrMnVA與52CrMnBA進(jìn)行化學(xué)成分、淬透性、機(jī)械性能指標(biāo)、疲勞壽命試驗(yàn)等諸項(xiàng)對比的數(shù)據(jù)如下列四個(gè)表所示
I、化學(xué)成分對比(%)
權(quán)利要求
1. 一種高強(qiáng)度及高淬透性的彈簧鋼材料，其特征是按重量百分比計(jì)，其成分為·0.50% O. 55% 的 C，O. 90% I. 20% 的Mn, O. 80% I. 10% 的 Si，O. 10% O. 20% 的 V, O. 90% ·1.10% 的 Cr，O. 010% O. 040% 的 Nb，彡 O. 03% 的 P，彡 O. 03% 的 S，其余為 Fe。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度及高淬透性的彈簧鋼材料，按重量百分比計(jì)，其成分為0.50%～0.55%的C，0.90%～1.20%的Mn，0.80%～1.10%的Si，0.10%～0.20%的V，0.90%～1.10%的Cr，0.010%～0.040%的Nb，≤0.03%的P,≤0.03%的S，其余為Fe。本發(fā)明是一種淬透性、屈服強(qiáng)度較彈簧鋼52CrMnBA高，淬火開裂傾向較彈簧鋼60CrMnBA小，且價(jià)格經(jīng)濟(jì)的彈簧鋼材料。本發(fā)明具有高淬透性、高強(qiáng)韌性、低淬火開裂傾向性，是大截面高強(qiáng)韌性彈性元件的最佳選擇，使彈簧鋼設(shè)計(jì)應(yīng)力由國內(nèi)普通材料的370～430MPa提高至600～700MPa，特別適用于厚度≥20㎜，≤42㎜的鋼板彈簧。
文檔編號(hào)C22C38/26GK102586687SQ201210003859
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者盧偉, 姜云山, 宋志剛, 張小軍, 瞿海錦, 羅志龍, 謝秀松, 賀威 申請人:東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司