一种弹簧钢轧材纯净度表征方法技术

本发明专利技术公开了一种弹簧钢轧材纯净度表征方法，所述方法包括如下步骤：试棒热处理：将圆钢取样进行整体热处理，根据不同弹簧钢种牌号、直径制定相应的热处理工艺，获得适合该特定弹簧钢种的硬度；拉伸试样制备：对热处理后的圆钢根据GB/T 2975中拉伸试样的取样方法进行取样，并对拉伸试样中的标距部分进行磨光；拉伸试验：根据GB/T 228.1中规定的方法对拉伸试样进行拉伸试验；拉伸断口夹杂物分析：使用扫描电镜对拉伸试样断口上的夹杂物进行分析，并记录夹杂物信息。本发明专利技术评价弹簧圆钢纯净度水平更为准确、快速和科学；可为弹簧钢纯净度水平的评估和改善提供依据，为超高强度弹簧用钢的开发工作提供重要的数据支持。钢的开发工作提供重要的数据支持。钢的开发工作提供重要的数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧钢轧材纯净度表征方法


[0001]本专利技术涉及冶金领域的一种检测方法，尤其涉及一种弹簧钢轧材纯净度表征方法。

技术介绍

[0002]随着弹簧材料轻量化的发展，需要逐步提供弹簧钢的强度水平，对弹簧钢的非金属夹杂提出了更高的要求，其中包括夹杂物的种类、大小和分布等；目前钢材常用的纯净度表征方法有：金相法、超声疲劳断口检测法和电解法，以上检验方法均存在自身的局限，如采用金相法评定轧材纯净度时，该方法仅能够对检测面上非金属夹杂物进行评价，而夹杂物在钢材上是立体存在的，因此该方法无法真实的反映夹杂物在钢材中的存在形式，Aspex夹杂物自动扫描分析也存在同样的局限；超声疲劳断口检测法，是将材料制成哑铃状疲劳试样后进行热处理，然后将试样表面磨光后进行超声波疲劳试验，最后对疲劳试样进行电镜分析，该方法主要的局限性在于需要对材料进行超声波疲劳试验，根据疲劳试验采用的频率不同，一般需要1天时间或更长，耗费电量较大，且试样在试验过程中容易发热，影响最终试验结果；电解法是使用酸溶解钢基体，然后采用过滤的方法将夹杂物进行分离，该方法无法表征出夹杂物的位置信息，同时对硅酸盐类等低熔点夹杂物的检测结果也不理想。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种弹簧钢轧材纯净度表征方法，更为准确、快速的评价弹簧钢纯净度水平。
[0004]技术方案：本专利技术所述方法包括如下步骤：
[0005](1)试棒热处理：将圆钢取样进行整体热处理，根据不同弹簧钢种牌号、直径制定相应的热处理工艺，获得适合该特定弹簧钢种的硬度；
[0006](2)拉伸试样制备：对热处理后的圆钢根据GB/T 2975中拉伸试样的取样方法进行取样，并对拉伸试样中的标距部分进行磨光；
[0007](3)拉伸试验：根据GB/T 228.1中规定的方法对拉伸试样进行拉伸试验；
[0008](4)拉伸断口夹杂物分析：使用扫描电镜对拉伸试样断口上的夹杂物进行分析，并记录夹杂物信息。
[0009]进一步地，所述步骤(1)中圆钢取样长度为300mm，进行整体热处理，热处理后的圆钢的硬度值为51
‑
54HRC。
[0010]进一步地，所述步骤(1)中的热处理工艺包括油淬、回火和水冷，弹簧圆钢典型牌号热处理工艺包括：60Si2MnA圆钢采用900℃*60min油淬+440℃*(4*d)min回火，水冷；60Si2CrA圆钢采用870℃*60min油淬+420℃*(4*d)min回火，水冷；60Si2CrVA 圆钢采用850℃*60min油淬+410℃*(4*d)min回火，水冷；40SiMnVBE圆钢采用 880℃*60min油淬+280℃*(4*d)min回火，水冷，其中，油淬工艺允许偏差
±
20℃，回火工艺允许偏差
±
50℃，d为圆钢直径。
[0011]进一步地，所述步骤(2)中热处理后的圆钢取样偏离轧材偏析区域，对拉伸试样中的标距部分磨光后的表面光洁度≤0.50μm。
[0012]进一步地，所述步骤(3)中弹簧钢拉伸试验屈服前的拉伸速率为0.001mm/s，屈服后的拉伸速率为0.007mm/s。
[0013]进一步地，所述步骤(4)中记录夹杂物的信息包括夹杂物的成分、尺寸和分布。
[0014]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下显著优点：该方法优于金相法、超声疲劳法和电解法，评价弹簧圆钢纯净度水平更为准确、快速和科学；同时该方法可为弹簧钢纯净度水平的评估和改善提供依据，为超高强度弹簧用钢的开发工作提供重要的数据支持。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的流程图；
[0016]图2(a)、2(b)为实施例1的断口电镜扫描图；
[0017]图3(a)、3(b)为实施例2的断口电镜扫描图；
[0018]图4(a)、4(b)为实施例3的断口电镜扫描图；
[0019]图5(a)、5(b)为实施例4的断口电镜扫描图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0021]如图1所示，本专利技术所述方法包括如下步骤：试棒热处理：将圆钢取样进行整体热处理，根据不同弹簧钢种牌号、直径制定相应的热处理工艺，获得适应该特定弹簧钢种的硬度；拉伸试样制备：对热处理后的圆钢根据GB/T 2975中拉伸试样的取样方法进行取样，并对拉伸试样中的标距部分进行磨光；拉伸试验：根据GB/T 228.1中规定的方法对拉伸试样进行拉伸试验；拉伸断口夹杂物分析：使用扫描电镜对拉伸试样断口上的夹杂物进行分析，并记录夹杂物信息。
[0022]常用弹簧圆钢的牌号主要包括60Si2MnA、60Si2CrA、60Si2CrVA和40SiMnVBE，相应的热处理工艺如表1所示：
[0023]表1弹簧圆钢典型牌号推荐热处理工艺
[0024][0025][0026]其中，热处理温度允许调整范围为：淬火工艺允许偏差为
±
20℃，回火工艺允许偏差为
±
50℃；d为圆钢直径，单位mm；
[0027]实施例1
[0028]本专利技术评价弹簧圆钢60Si2MnA纯净度的方法包括如下步骤：
[0029](1)试棒热处理：取直径为50mm的60Si2MnA圆钢300mm进行淬、回火热处理，具体热
处理工艺为：900℃*60min，油淬，440℃*200min回火，水冷；
[0030](2)拉伸试样制备：从热处理后的试棒上掏取拉伸试样，分布使用120目、400 目、600目和800目砂纸对标距部分进行磨光，检测光洁度为0.15μm；
[0031](3)拉伸试验：屈服前的拉伸速率为0.001mm/s，屈服后的拉伸速率为0.007mm/s；
[0032](4)夹杂物分析：使用扫描电镜对断口进行分析，如图2(a)、2(b)所示记录的夹杂物信息如表2所示：
[0033]表2实施例1弹簧钢60Si2MnA夹杂物信息
[0034][0035]实施例2
[0036]本专利技术评价弹簧圆钢60Si2CrA纯净度的方法包括以下步骤：
[0037](1)试棒热处理：取直径为55mm的60Si2CrA圆钢300mm进行淬、回火热处理，具体热处理工艺为：870℃*60min，油淬，420℃*220min回火，水冷；
[0038](2)拉伸试样制备：从热处理后的试棒上掏取拉伸试样，分布使用120目、400 目、600目和800目砂纸对标距部分进行磨光，检测光洁度为0.40μm；
[0039](3)拉伸试验：屈服前的拉伸速率为0.001mm/s，屈服后的拉伸速率为0.007mm/s；
[0040](4)夹杂物分析：使用扫描电镜对断口进行分析，如图3(a)、3(b)记录的夹杂物信息如表3所示：
[0041]表3实施例2弹簧钢60Si2CrA夹杂物信息
[0042][0043]实施例3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹簧钢轧材纯净度表征方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：(1)试棒热处理：将圆钢取样进行整体热处理，根据不同弹簧钢种牌号、直径制定相应的热处理工艺，获得适合该特定弹簧钢种的硬度；(2)拉伸试样制备：对热处理后的圆钢根据GB/T 2975中拉伸试样的取样方法进行取样，并对拉伸试样中的标距部分进行磨光；(3)拉伸试验：根据GB/T 228.1中规定的方法对拉伸试样进行拉伸试验；(4)拉伸断口夹杂物分析：使用扫描电镜对拉伸试样断口上的夹杂物进行分析，并记录夹杂物信息。2.根据权利要求1所述的弹簧钢轧材纯净度表征方法，其特征在于：所述步骤(1)中圆钢取样长度为300mm，进行整体热处理，热处理后的圆钢的硬度值为51
‑
54HRC。3.根据权利要求1所述的弹簧钢轧材纯净度表征方法，其特征在于：所述步骤(1)中的热处理工艺包括油淬、回火和水冷，弹簧圆钢典型牌号热处理工艺包括：60Si2MnA圆钢采用900℃*60min油淬+440℃*(4*d)mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄术明，钦祥斗，韩玉梅，郑宏伟，邓伟，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：