本發(fā)明涉及一種彈簧鋼55SiCrA的控冷工藝方法，尤其涉及一種改善彈簧鋼55SiCrA盤條組織和性能的斯太爾摩風(fēng)冷線控冷工藝。

背景技術(shù)：

55SiCrA彈簧鋼盤條是用于生產(chǎn)汽車懸架彈簧的高附加值精品鋼，懸架彈簧在汽車行駛過程中承受往復(fù)壓縮運(yùn)動，起著緩沖和減震的作用，因此，使用時(shí)要求55SiCrA彈簧鋼具有高的抗彈減性能、高的力學(xué)性能和較高的疲勞壽命，對盤條化學(xué)成分、夾雜物以及組織和塑性等提出了更嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。

為了達(dá)到較高的性能要求，在生產(chǎn)過程中可以通過控制風(fēng)冷線冷卻速度來影響盤條最終的組織形態(tài)和性能，彈簧鋼55SiCrA的控冷工藝是目前主要的研究方向之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中55SiCrA彈簧鋼冷卻過程中容易出現(xiàn)馬氏體和貝氏體等異常組織，材料面縮率不高，索氏體化率有限，組織不穩(wěn)定，強(qiáng)度和硬度不能滿足要求等技術(shù)問題，本發(fā)明提出了采用較低的吐絲溫度，控制風(fēng)冷線冷卻速度的控冷工藝來影響盤條最終的組織形態(tài)和性能。

為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：通過調(diào)整風(fēng)冷線上的冷卻速度使得盤條索氏體化率提高，同時(shí)限定最低溫度以避免馬氏體和貝氏體組織的出現(xiàn)。

具體為：吐絲溫度為790～820℃，風(fēng)冷線控冷工藝分為三個(gè)階段，第一階段：控制前3臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量以滿足各種規(guī)格下第3臺風(fēng)機(jī)處最低溫度在680～710℃范圍內(nèi)，前兩臺風(fēng)機(jī)冷卻速度控制在6～13℃/s以內(nèi)；第二階段：由于第一階段風(fēng)機(jī)冷速較快，第二階段控制第4臺和第5臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量使盤條溫度回升10～50℃，從而使索氏體的快速轉(zhuǎn)變更為完全；第三階段：控制第6臺風(fēng)機(jī)及后續(xù)風(fēng)機(jī)風(fēng)量使冷卻速度控制在3℃/s以內(nèi)，盤條溫度在達(dá)到670～700℃范圍內(nèi)后關(guān)閉保溫罩，該溫度范圍前保溫罩全部開啟，控制保溫罩內(nèi)冷卻速度在0.8～2.0℃/s；最后兩個(gè)保溫罩開啟，出保溫罩溫度在580～630℃。

其中，所述盤條位于輥道上，保溫罩位于輥道和盤條上方，風(fēng)機(jī)在輥道下方。

本發(fā)明的有益效果：(請審閱是否有表述不清楚之處，請指出)

本發(fā)明通過采用相對較低的吐絲溫度，控制風(fēng)冷線的冷卻速度來影響盤條最終的組織形態(tài)和性能。將風(fēng)冷分為了三個(gè)階段，第一段為前3臺風(fēng)機(jī)對應(yīng)的極快冷卻階段，以較快的冷卻速度6～13℃/s，冷卻至680～710℃，以便獲得最低的索氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)，從而增加索氏體化率；第二段為第4臺風(fēng)機(jī)和第5臺風(fēng)機(jī)，此段降低風(fēng)機(jī)風(fēng)量使盤條溫度回升10～50℃，盤條組織轉(zhuǎn)變過程中溫度回升，使索氏體快速大量轉(zhuǎn)變，減少了殘余奧氏體的存在，從而使索氏體的快速轉(zhuǎn)變更為完全；第三段為第6臺風(fēng)機(jī)至保溫罩關(guān)閉，盤條溫度回升至最高后以低于3℃/s的冷卻速度降溫，該階段較低的冷卻速度使組織轉(zhuǎn)變均勻，同時(shí)避免了硬度增加，待盤條溫度降至670～700℃后再關(guān)閉保溫罩，使保溫罩內(nèi)奧氏體充分轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。

此外，本發(fā)明采用較低的吐絲溫度，可以降低硬度，同時(shí)可以減少快速冷卻階段的時(shí)間，為后續(xù)組織轉(zhuǎn)變完全提供了有利條件。

附圖說明

圖1為彈簧鋼盤條φ16mm55SiCrA斯太爾摩風(fēng)冷線上盤條的實(shí)際冷卻曲線，縱坐標(biāo)上的點(diǎn)為吐絲溫度，后續(xù)的點(diǎn)依次為各保溫罩末溫度。

圖2為本發(fā)明工藝下彈簧鋼55SiCrA的金相組織照片。

具體實(shí)施方式

以下用實(shí)施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明最佳實(shí)施方式的描述，并不對本發(fā)明的范圍有任何限制。

實(shí)施例1：

軋鋼廠生產(chǎn)φ16mm55SiCrA，開軋溫度為990℃，進(jìn)減定徑機(jī)溫度為820℃，吐絲溫度790℃。斯太爾摩風(fēng)冷線上前10個(gè)保溫罩打開，后兩個(gè)保溫罩打開，中間保溫罩關(guān)閉?？刂骑L(fēng)機(jī)風(fēng)量1～3臺開85％，4～5臺開30％，6～7臺開50％，其余風(fēng)機(jī)關(guān)閉，輥道速度如下表1所示。

表1 φ16mm55SiCrA斯太爾摩風(fēng)冷線各保溫罩對應(yīng)輥道速度

現(xiàn)場測得各風(fēng)機(jī)末溫度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系如圖1所示，前三臺風(fēng)機(jī)風(fēng)冷下，盤條冷卻速度為8℃/s左右，第3臺風(fēng)機(jī)處最低溫度為680℃，第4臺風(fēng)機(jī)和第5臺風(fēng)機(jī)回溫25℃，第6臺風(fēng)機(jī)至保溫罩關(guān)閉冷卻速度約為1.8℃/s，進(jìn)保溫罩溫度為670℃，保溫罩內(nèi)冷卻速度約為1.39℃/s，出保溫罩溫度為612℃。

對上述工藝生產(chǎn)的φ16mm55SiCrA進(jìn)行性能檢測：抗拉強(qiáng)度1010～1042MPa，斷面收縮率為61％，索氏體化率為96％(還有少量3％左右鐵素體)，斷后伸長率19.0～20.0％，檢驗(yàn)盤條組織如圖2所示，由圖2可見：盤條由珠光體和少量鐵素體組成，組織均勻。

實(shí)施例2：

軋鋼廠生產(chǎn)φ16mm55SiCrA，開軋溫度為980℃，進(jìn)減定徑機(jī)溫度為810℃，吐絲溫度800℃。斯太爾摩風(fēng)冷線上前10個(gè)保溫罩打開，后兩個(gè)保溫罩打開，中間保溫罩關(guān)閉。風(fēng)機(jī)風(fēng)量1～3臺開85％，4～5臺開28％，6～7臺開50％，其余風(fēng)機(jī)關(guān)閉，輥道速度如表1所示。

現(xiàn)場測得前兩臺風(fēng)機(jī)風(fēng)冷下，盤條冷卻速度為6℃/s左右，第3臺風(fēng)機(jī)處最低溫度為700℃，第4臺風(fēng)機(jī)和第5臺風(fēng)機(jī)回溫20℃，第6臺風(fēng)機(jī)至保溫罩關(guān)閉冷卻速度約為1.5℃/s，進(jìn)保溫罩溫度為680℃，保溫罩內(nèi)冷卻速度約為1.40℃/s，出保溫罩溫度為610℃。

對上述工藝生產(chǎn)的φ16mm55SiCrA進(jìn)行力學(xué)性能檢測：抗拉強(qiáng)度1005～1060MPa，斷面收縮率為60％，索氏體化率為95％，斷后伸長率18.0～20.0％。

對比實(shí)施例1

軋鋼廠生產(chǎn)φ16mm55SiCrA，開軋溫度為990℃，進(jìn)減定徑機(jī)溫度為820℃，吐絲溫度790℃。斯太爾摩風(fēng)冷線上前10個(gè)保溫罩打開，后兩個(gè)保溫罩打開，中間保溫罩關(guān)閉。風(fēng)機(jī)風(fēng)量1～3臺開88％，4～5臺開30％，6～7臺開50％，其余風(fēng)機(jī)關(guān)閉，輥道速度如表1所示。

現(xiàn)場測得前兩臺風(fēng)機(jī)風(fēng)冷下，盤條冷卻速度為14℃/s左右，第3臺風(fēng)機(jī)處最低溫度為650℃，在這一條件下，盤條出現(xiàn)紅黑相間現(xiàn)象，由于黑段不能回溫，盤條出現(xiàn)馬氏體和貝氏體，第6臺風(fēng)機(jī)至保溫罩關(guān)閉冷卻速度約為1.8℃/s，進(jìn)保溫罩溫度為670℃，保溫罩內(nèi)冷卻速度約為1.39℃/s，出保溫罩溫度為612℃。

線下對上述工藝生產(chǎn)的φ16mm55SiCrA進(jìn)行力學(xué)性能檢測時(shí)試樣發(fā)生脆斷，組織檢測為馬氏體和貝氏體。

對比實(shí)施例2

軋鋼廠生產(chǎn)φ16mm55SiCrA，開軋溫度為990℃，進(jìn)減定徑機(jī)溫度為820℃，吐絲溫度790℃。斯太爾摩風(fēng)冷線上前10個(gè)保溫罩打開，后兩個(gè)保溫罩打開，中間保溫罩關(guān)閉。風(fēng)機(jī)風(fēng)量1～3臺開85％，4～7臺開50％，其余風(fēng)機(jī)關(guān)閉，輥道速度如表1所示。

現(xiàn)場測得前兩臺風(fēng)機(jī)風(fēng)冷下，盤條冷卻速度為8℃/s左右，第3臺風(fēng)機(jī)處最低溫度為680℃，第4臺風(fēng)機(jī)至保溫罩關(guān)閉冷卻速度約為1.8℃/s，進(jìn)保溫罩溫度為680℃，保溫罩內(nèi)冷卻速度約為1.39℃/s，出保溫罩溫度為612℃。

對上述工藝生產(chǎn)的φ16mm55SiCrA進(jìn)行力學(xué)性能檢測：抗拉強(qiáng)度980～1020MPa，斷面收縮率為54％，索氏體化率為92％，斷后伸長率17.0～19.0％。