【技術實現步驟摘要】
本專利技術功能材料，涉及一種彈簧鋼，尤其涉及一種工程機械用彈簧鋼及其制備方法與應用。
技術介紹
1、彈簧是重要的基礎件，廣泛應用于汽車、機械、鐵路等領域。作為安全性承載部件，彈簧在服役過程中要承擔高周交變載荷，其失效方式主要是疲勞斷裂。大量研究表明，對于高強度、高周疲勞彈簧，雜質元素、大尺寸脆性夾雜物、偏析、表面質量等是引起疲勞失效的主要原因。
2、高強汽車懸架彈簧對雜質元素含量、夾雜物、偏析、組織、脫碳、表面質量等均有非常高的技術要求，直接影響到彈簧的疲勞壽命，進而影響汽車的整體壽命和使用安全性。為了得到高強度、高性能的彈簧鋼，需要提高其生產過程中的雜質元素、夾雜物控制水平；解決連鑄過程中鑄坯成分不均勻及內部和表面質量問題；控制軋鋼過程中脫碳、組織均勻性及表面質量等問題，綜合提高高強汽車懸架彈簧質量及疲勞壽命。
3、cn?115074604a公開了一種彈簧鋼線材及其生產方法，該工藝通過治煉過程及部分輔料控制鋼水中的p、s、a1、ti等雜質元素及氣體含量，通過連鑄大壓下控制鑄坯偏析，結合加熱度采用縮短保溫時間、低溫加熱的方式以及控制爐內氣氛、全修磨控制表層脫碳，實現彈簧鋼整體質量的控制。該工藝雖然通過kr和轉爐控制回硫，精煉和真空過程采用高堿度渣系脫硫，但是高堿度渣系會導致鋼水中夾雜物a12o3、cao組分大幅增加，對夾雜物類型控制不利。此外，由于是硅錳脫氧鋼，酸性夾雜物對耐材有一定的侵蝕作用，同時高碳鋼在真空下c對耐材氧化物的還原侵蝕也較為嚴重，該專利提供的方法未對真空、連鑄等耐材提供控制技術方法，不利
4、cn?105907919a公開了一種用于彈簧鋼夾雜物控制的冶煉工藝，所述冶煉工藝包括：1)電爐初煉；2)吹氬；3)lf爐精煉；4)vd爐精煉；5)連鑄；電爐初煉出鋼過程中采用si/mn無鋁脫氧工藝進行預脫氧，并同時采用活性石灰、復合劑和精煉渣。能很好地控制鋼中脆性夾雜物，但精煉后期的爐渣堿度控制在0.7～1.4，酸性爐渣對鋼包、連鑄中間包耐材侵蝕嚴重，易造成外來夾雜物超標。
5、高級別、重要用途彈簧對夾雜物、成分及組織均勻性、表面質量等均具有嚴格的要求。因此，控制夾雜物、成分組織均勻性、表面質量等一直是彈簧鋼研發領域的重點。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種工程機械用彈簧鋼及其制備方法。本專利技術通過碳、硅、錳、鉻成分的調節，同時優化工藝參數，制得的工程機械用彈簧鋼具備優異的物理性能，同時降低了彈簧鋼中氣體及夾雜物含量，提高了彈簧鋼的純度，進一步延長了所述彈簧鋼的使用壽命。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種工程機械用彈簧鋼，所述工程機械用彈簧鋼的化學成分按質量百分數計包括：c?0.56～0.64％，si?1.50～2.00％，mn0.70～1.00％，p≤0.025％，s≤0.020％，cr≤0.35％，ni≤0.35％，cu≤0.25％，余量為鐵以及不可避免的雜質。
4、本專利技術中，通過碳、硅、錳、鉻成分的調節，可提高淬透性，通過窄成分控制，減少成分偏析，進一步優化了鋼材性能。
5、本專利技術中，所述工程機械用彈簧鋼中c的質量百分含量為0.56～0.64％，例如可以是0.56％、0.58％、0.60％、0.62％或0.64％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用；
6、si的質量百分含量為1.50～2.00％，例如可以是1.50％、1.60％、1.70％、1.80％、1.90％或2.00％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用；
7、mn的質量百分含量為0.70～1.00％，例如可以是0.70％、0.80％、0.90％或1.00％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用；
8、p的質量百分含量≤0.025％，例如可以是0.025％、0.023％、0.021％、0.018或0.015％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用；
9、s的質量百分含量≤0.020％，例如可以是0.020％、0.018％、0.016％、0.014％或0.012％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用；
10、cr的質量百分含量≤0.35％，例如可以是0.35％、0.33％、0.31％、0.29％、0.27％或0.25％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用；
11、ni的質量百分含量為0.35％，例如可以是0.35％、0.33％、0.31％、0.29％、0.27％或0.25％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用；
12、cu的質量百分含量≤0.25％，例如可以是0.25％、0.23％、0.21％、0.19％、0.17％或0.15％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
13、作為本專利技術的一個優選技術方案，所述工程機械用彈簧鋼的化學成分按質量百分數計包括：c?0.59～0.61％，si?1.77～1.81％，mn?0.83～0.87％，p≤0.020％，s≤0.010％，cr?0.22～0.26％，ni≤0.35％，cu≤0.25％，al≤0.018％，余量為鐵以及不可避免的雜質。
14、優選地，所述工程機械用彈簧鋼的化學成分按質量百分數計包括：c?0.60％，si1.79％，mn?0.85％，p≤0.018％，s≤0.008％，cr?0.24％，ni≤0.03％，cu≤0.03％，al≤0.015％，余量為鐵以及不可避免的雜質。
15、作為本專利技術的一個優選技術方案，所述工程機械用彈簧鋼的屈服強度≥1500mpa，例如可以是1500mpa、1520mpa、1540mpa、1560mpa、1580mpa或1600mpa，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
16、優選地，所述工程機械用彈簧鋼的抗拉強度≥1650mpa，例如可以是1650mpa、1670mpa、1690mpa、1710mpa、1730mpa或1750mpa，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
17、優選地，所述工程機械用彈簧鋼的斷后伸長率≥5％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％或10％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
18、優選地，所述工程機械用彈簧鋼的斷面收縮率≥20％，例如可以是20％、22％、24％、26％、28％或30％，但不限于所列舉的數值，數值本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種工程機械用彈簧鋼，其特征在于，所述工程機械用彈簧鋼的化學成分按質量百分數計包括：C?0.56～0.64％，Si?1.50～2.00％，Mn?0.70～1.00％，P≤0.025％，S≤0.020％，Cr≤0.35％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，余量為鐵以及不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的工程機械用彈簧鋼，其特征在于，所述工程機械用彈簧鋼的化學成分按質量百分數計包括：C?0.59～0.61％，Si?1.77～1.81％，Mn0.83～0.87％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cr?0.22～0.26％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，Al≤0.018％，余量為鐵以及不可避免的雜質；
3.根據權利要求1或2所述的工程機械用彈簧鋼，其特征在于，所述工程機械用彈簧鋼的屈服強度≥1500MPa；
4.一種如權利要求1-3任一項所述工程機械用彈簧鋼的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：對鐵水依次進行轉爐冶煉、脫氧合金化處理、LF精煉、VD真空脫氣、連鑄、加熱處理、軋制以及入箱緩冷，得到所述工程機械用彈簧鋼。
<...【技術特征摘要】
1.一種工程機械用彈簧鋼，其特征在于，所述工程機械用彈簧鋼的化學成分按質量百分數計包括：c?0.56～0.64％，si?1.50～2.00％，mn?0.70～1.00％，p≤0.025％，s≤0.020％，cr≤0.35％，ni≤0.35％，cu≤0.25％，余量為鐵以及不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的工程機械用彈簧鋼，其特征在于，所述工程機械用彈簧鋼的化學成分按質量百分數計包括：c?0.59～0.61％，si?1.77～1.81％，mn0.83～0.87％，p≤0.020％，s≤0.010％，cr?0.22～0.26％，ni≤0.35％，cu≤0.25％，al≤0.018％，余量為鐵以及不可避免的雜質；
3.根據權利要求1或2所述的工程機械用彈簧鋼，其特征在于，所述工程機械用彈簧鋼的屈服強度≥1500mpa；
4.一種如權利要求1-3任一項所述工程機械用彈簧鋼的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：對鐵水依次進行轉爐冶煉、脫氧合金化處理、lf...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周攀，尹修剛，李詩斌，王志利，姜彩艷，商艷濤，
申請(專利權)人：承德建龍特殊鋼有限公司，
類型：發明
國別省市：
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