一種車輛發(fā)動機專用彈簧絲的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彈簧絲，具體涉及了一種不易折斷、耐腐蝕的車輛發(fā)動機專用彈簧絲。
【背景技術】
[0002]目前普遍使用的不銹鋼彈簧鋼絲分為以下三類:1.相變強化馬氏不銹鋼彈簧鋼絲；2.形變強化奧氏體-馬氏體不銹鋼彈簧鋼絲；3.沉淀硬化奧氏體-馬氏體不銹鋼彈簧鋼絲。相變強化馬氏不銹鋼彈簧鋼絲的缺點是:1.采用強化馬氏體不銹鋼為原料制成，制成彈簧后需要再次熱處理，以提高其彈性；然后進行酸洗，使其表面光滑，甚至需要鍍鉻、鎳等，制造工序復雜，成品率低，成本高；2.韌性差，脆性敏感。形變強化奧氏體不銹鋼彈簧鋼絲的缺點是:1.強度和弱性低，抗松弛和蠕變性較差；2.彈性模量的溫度系數(shù)較大；3.其中鎳含量為8%_10%，而鎳是一種價格較高的緊缺資源，又不能滿足節(jié)能環(huán)保的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的針對現(xiàn)有技術中存在的不足，提供了一種不易折斷、抗拉性好、耐腐蝕的車輛發(fā)動機專用彈簧絲。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
一種車輛發(fā)動機專用彈簧絲，以該車輛發(fā)動機專用彈簧絲的質(zhì)量為基準，所述的車輛發(fā)動機專用彈簧絲含有0.45?0.50%的C、1.5?2%的Cr、0.6?1%的Μο、0.50?0.60%的 Mn、0.50 ?0.60% 的 Gu、0.05 ?0.08% 的 N1、0.10 ?0.20% 的 S1、0 ?0.03% 的 P、O ?0.025%的S和0.015?5%的V，余量為Fe。
[0005]作為進一步優(yōu)選本發(fā)明中合金各元素的含量配比:所述的車輛發(fā)動機專用彈簧絲含有 0.45 ?0.50% 的 C、1.6 ?1.9% 的 Cr、0.7 ?0.8% 的 Μο、0.55 ?0.60% 的 Μη、0.50 ?0.60% 的 Gu、0.05 ?0.07% 的 N1、0.10 ?0.20% 的 S1、0.01 ?0.03% 的 Ρ、0.015 ?0.025%的S和0.015?3%的V，余量為Fe。
[0006]作為進一步優(yōu)選本發(fā)明中合金各元素的含量配比:所述的車輛發(fā)動機專用彈簧絲含有 0.45 ?0.50% 的 C、1.6 ?1.8% 的 Cr、0.7 ?0.75% 的 Μο、0.55 ?0.60% 的 Μη、0.50 ?0.60% 的 Gu、0.05 ?0.06% 的 N1、0.10 ?0.15% 的 S1、0.01 ?0.015% 的 Ρ、0.015 ?0.020%的S和0.015?1%的V，余量為Fe。
[0007]本發(fā)明通過優(yōu)化調(diào)整合金的成分的組成及配比，極大改善了彈簧絲的力學性能，尤其在可塑性、韌性方面，使其更加的抗壓、抗拉，不易折斷，使用壽命更長。
[0008]下面對調(diào)控含量的部分元素進行說明:
鉻(Cr)，鉻能夠有效地提高彈簧鋼絲的淬火性和回火阻抗性，提高鋼絲的強度，并且鉻還可以降低碳的活度，提高鋼絲的浸碳性，并形成微細碳化物，可降低加熱、乳制和熱處理過程中的鋼材表面脫碳和石墨化傾向，提高韌性和耐磨損性；但是，鉻含量過高時，反而大量形成鉻的碳化物，惡化鋼絲的彈減性能和韌性。因此，在本發(fā)明中，控制彈簧絲中鉻的含量為1.5?2% (重量百分比)，進一步優(yōu)選為1.6?1.8%。
[0009]鉬(Mo)，鉬是不銹鋼絲不生銹、耐腐蝕的關鍵元素；鉬添加劑對鋼的性能有著很大的影響，把少量鉬加到鋼之中，可使鋼絲具有非常優(yōu)異的性能，可以大大增加彈簧鋼絲的耐磨性能，延長使用壽命。高強度合金鋼含鉬可以提高鋼材硬度、強度和韌性，并具良好的可焊性和抗腐蝕性能。當鑄鐵添加0.3%?1.0%的鉬后，將會大大提高抗拉、抗彎和抗疲勞強度，還會提高鑄件結(jié)構(gòu)的均勻性，這對大型鑄件尤其顯得重要，這些鑄件廣泛應用于汽車制造、壓力管道和鑄模等，加工工業(yè)里鉬用得更廣泛。高下使用的模具受熱、機械交變應力作用導致材料疲勞出現(xiàn)裂紋。而利用熱膨脹系數(shù)小，導熱強、高強度好的鉬或鉬基合金，模具壽命大幅度延長；向鐵、鋼及其它金屬中加入合金元素便可改善它們的性能，如淬火性、下的強度、耐腐蝕性與耐研磨性。但是鉬的含量過高時，則惡化鋼的塑性、韌性和加工性能。因此，在本發(fā)明中，發(fā)明人控制了彈簧絲中鉬的含量為0.6?1%(重量百分比)，進一步優(yōu)選為0.7?0.8%，最優(yōu)可選0.75%。
[0010]碳(C)，碳是穩(wěn)定奧氏體的代表元素，是在彈簧絲中所含的用于提高強度和淬火硬度、確保耐磨損性的重要元素，是獲得高強度和硬度的彈簧鋼絲所必須的。高的碳含量雖然對鋼絲的強度、硬度、彈性和彈減性能等有利，但不利于鋼絲的塑性和韌性，而且使屈強比降低，脫碳敏感性增大，惡化鋼的抗疲勞性能和加工性能。因此，本發(fā)明需要控制碳的含量，使彈簧絲中碳的含量為0.45?0.50% (重量百分比)。
[0011]硅(Si)，硅元素是彈簧鋼絲彈性的最主要貢獻元素，是強化鐵素體組織的元素，同時還能控制結(jié)晶粒生長，提高耐酸性，在鑄造鑄件時增強熔鋼的流動性，減少表面缺陷。然而，硅含量過高時會導致降低鋼的塑性和韌性，并導致碳的活性增加，從而在鋼絲的乳制和加熱過程中發(fā)生脫碳和石墨化的傾向，并使冶煉困難、易形成夾雜物因而惡化鋼絲的抗疲勞性能。因此，控制彈簧絲中硅的含量在0.10?0.20% (重要百分比)，保證彈簧絲在具有足夠的彈性的同時盡量降低其對鋼絲的塑性和韌性的不利影響。
[0012]錳(Mn)，在回火時，錳與磷有強烈的晶界共偏聚傾向，促進回火脆性，惡化鋼絲的韌性。但是另一方面，錳是脫氧和脫硫的有效元素，作為脫氧劑使用，在熱處理時還可以提高彈簧鋼絲的淬透性和強度，添加量小于0.6%時會降低N的固溶性而難以起到上述作用。因此，本發(fā)明需要控制在彈簧絲中錳的含量為0.50?0.60% (重量百分比)，進一步優(yōu)選可為 0.55 ?0.6%ο
[0013]磷(P)，磷能在鋼液凝固時形成微觀偏析，隨后在奧氏體化溫度加熱時偏聚在晶界，使鋼的脆性顯著增大，所以應該盡量低地控制彈簧鋼絲中磷的含量，一般將在彈簧鋼絲中磷的含量為0.03% (重量百分比)以下，最好是在0.015%以下。
[0014]硫(S)，在鋼鐵中總是會存在或多或少的硫，硫與猛形成硫化猛夾雜并且在晶界也有一定的偏聚，這樣會惡化鋼絲的韌性和抗疲勞性，因此一般認為硫是有害元素，應當盡量降低鋼中硫大含量。但是，鋼液在凝固過程中分析出的二次氧化物大多為低熔點相的CaO-Al2O3-S12,而鋼液中始終還存在有純態(tài)的Al2O3雜質(zhì)，這種純態(tài)的Al 203雜質(zhì)也影響彈簧鋼絲的塑性和韌性。但是由于MnS為塑性夾雜，對這種純態(tài)的Al2O3有一定的包裹作用，從而減少脆性夾雜對彈簧鋼絲的破壞，所以可以通過適當?shù)靥岣咪撝辛虻暮繌亩^好地提高彈簧鋼絲的塑性和韌性。但是考慮到MnS畢竟是夾雜物，過多的MnS會影響到鋼基體的連續(xù)性。因此，對硫的含量控制同樣是本發(fā)明的關建，在本發(fā)明中，控制彈簧鋼絲中硫的含量為小于或等于0.025% (重量百分比)。
[0015]釩(V)，釩加入鋼中形成VC、VN和/或VCN，在彈簧鋼絲中以V