專利名稱：一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法。
背景技術：
55Si2Mn合金彈簧鋼是應用廣泛的硅錳彈簧鋼，強度、彈性和淬透性較55Si2Mn稍高。55Si2Mn鋼屬于娃猛系合金彈簧鋼，是在優(yōu)質(zhì)中碳鋼的基礎上提高娃、猛含量而成。娃的作用是提高鋼的硬度、強度、屈強比和疲勞性能，同時增加鋼的回火穩(wěn)定性。錳的作用在于提高鋼的淬透性和耐磨性。由于具有良好的綜合力學性能和低廉的價格，55Si2Mn鋼得到了廣泛的應用，在我國彈簧鋼生產(chǎn)中的應用比例接近60%。55Si2Mn合金彈簧鋼適于鐵道車輛、汽車拖拉機工業(yè)上制作承受較大負荷。55Si2Mn彈簧鋼的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、板簧也適于制作工作溫度在250°C以下非腐蝕介質(zhì)中的耐熱彈簧以及承受交變負荷及在高應力下工作的大型重要卷制彈簧。具體常用作汽車、拖拉機和機車上的減振板簧和螺旋彈簧、氣缸安全閥簧，還可用作250°C以下使用的耐熱彈簧。常規(guī)的55Si2Mn合金彈簧鋼的化學成份為碳C :0. 52 0.6;硅Si :1. 50
2.00;錳 Mn :0. 60 0. 90 ;硫 S :彡 0. 035 ;磷 P :彡 0. 035 ;鉻 Cr :彡 0. 35 ;鎳 Ni:(0. 35 ;銅Cu 0. 25?，F(xiàn)有的熱處理方式為高溫淬火+低溫回火。常規(guī)晶相組織為回火屈氏體。55Si2Mn合金鋼硅和錳提高彈性強度和屈強比，提高淬透性，抗回火穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，過熱敏感性也較小，但脫碳傾向較大，尤其是硅與碳含量較高時，碳易于石墨化，使鋼變脆。而傳統(tǒng)的熱處理工藝不能兼顧高強度與良好塑韌性的要求若降低回火溫度較低，則塑性較差、易發(fā)生低應力脆斷；若提高回火溫度可改善塑性，但強度大幅下降。因此，傳統(tǒng)的熱處理制度雖然可以保證該類合金能夠滿足普通使用環(huán)境的服役條件，但塑性、韌性欠佳或強韌性匹配不足、氫脆與應力腐蝕敏感性大等缺點，卻限制了該類合金鋼強韌性潛力的發(fā)揮。尤其是近年來汽車輕量化和高性能化的快速發(fā)展，迫切要求提高彈簧鋼的設計應力。現(xiàn)有的55Si2Mn合金彈簧通常在冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成型后還要再進行低溫回頭處理，以消除應力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有55Si2Mn的在滿足強度的同時塑韌性不足的問題，提供了一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法。本發(fā)明的55Si2Mn合金彈簧的加工方法是通過以下步驟實現(xiàn)的
1)將55Si2Mn鋼帶加熱至850_860°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為8-9.5分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進行等溫淬火，淬火溫度為210_220°C，保溫時間為1-1. 5分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400_420°C的配分溫度下等溫配分熱處理6_7分
鐘；
4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫；
5)將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。
本發(fā)明的方法經(jīng)過大量實驗，55Si2Mn合金鋼經(jīng)過本發(fā)明的具體步驟和參數(shù)的熱處理方法處理后，通過等溫淬火可以得到部分馬氏體和殘余奧氏體，隨后通過等溫配分熱處理以獲得由低碳馬氏體和殘余奧氏體及其轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成的復相組織，從而使得處理后的55Si2Mn合金鋼呈現(xiàn)高強度和高塑性的良好配合，并提高了應力腐蝕抗力、降低氫脆敏感性，從而在具有高強度的同時具有較高的塑性，使用該熱處理方法的55Si2Mn合金鋼帶，可以直接通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形，無需再進行低溫回頭工序，足以滿足特殊場合的需要。
具體實施例方式本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。實施例I :
1)將55Si2Mn鋼帶加熱至850°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為8分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進行等溫淬火，淬火溫度為210°C，保溫時間為I分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400°C的配分溫度下等溫配分熱處理6分鐘s；
4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫；
5)將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。
實施例2
1)將55Si2Mn鋼帶加熱至855°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為9分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進行等溫淬火，淬火溫度為215°C，保溫時間為I分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在410°C的配分溫度下等溫配分熱處理6分鐘s；
4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫；
5)將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。
實施例3
1)將55Si2Mn鋼帶加熱至860°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為9.5分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進行等溫淬火，淬火溫度為220°C，保溫時間為I. 5分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在420°C的配分溫度下等溫配分熱處理7分鐘s；4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫；
5)將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。經(jīng)本實施方式的55Si2Mn合金彈簧的加工方法處理后，55Si2Mn合金鋼的抗拉強度達到1750MPa 2100MPa，屈服強度達到1550MPa 1900MPa，延伸率為6 % 9 %，面縮率為28% 43%，獲得了符合實際服役條件的不同超高強度與優(yōu)良塑韌性相配合的綜合力學性能指標要求，并顯著改善氫脆與應力腐蝕敏感性，使用該熱處理方法的55Si2Mn合金鋼帶，可以直接通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形，無需再進行低溫回頭工序。權(quán)利要求
1.一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法，其特征在于采用以下步驟1)將55Si2Mn鋼帶加熱至850_860°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為8-9.5分鐘； 2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進行等溫淬火，淬火溫度為210_220°C，保溫時間為1-1. 5分鐘； 3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400_420°C的配分溫度下等溫配分熱處理6_7分鐘； 4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫； 5)將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。
全文摘要
一種55Si2Mn合金彈簧的加工方法，1)將55Si2Mn鋼帶加熱至850-860℃，進行奧氏體化處理；2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進行等溫淬火；3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400-420℃的配分溫度下等溫配分熱處理6-7分鐘；4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫；5)將55Si2Mn鋼帶通過冷拔彈簧鋼絲方式冷卷成形。隨后通過等溫配分熱處理以獲得由低碳馬氏體和殘余奧氏體及其轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成的復相組織，從而使得處理后的55Si2Mn合金鋼呈現(xiàn)高強度和高塑性的良好配合，并提高了應力腐蝕抗力、降低氫脆敏感性，從而在具有高強度的同時具有較高的塑性，以滿足特殊場合的需要。
文檔編號C21D1/20GK102703670SQ20121018810
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者楊仲輝 申請人:楊仲輝