【技术实现步骤摘要】
本专利技术功能材料，涉及一种弹簧钢，尤其涉及一种工程机械用弹簧钢及其制备方法与应用。
技术介绍
1、弹簧是重要的基础件，广泛应用于汽车、机械、铁路等领域。作为安全性承载部件，弹簧在服役过程中要承担高周交变载荷，其失效方式主要是疲劳断裂。大量研究表明，对于高强度、高周疲劳弹簧，杂质元素、大尺寸脆性夹杂物、偏析、表面质量等是引起疲劳失效的主要原因。
2、高强汽车悬架弹簧对杂质元素含量、夹杂物、偏析、组织、脱碳、表面质量等均有非常高的技术要求，直接影响到弹簧的疲劳寿命，进而影响汽车的整体寿命和使用安全性。为了得到高强度、高性能的弹簧钢，需要提高其生产过程中的杂质元素、夹杂物控制水平；解决连铸过程中铸坯成分不均匀及内部和表面质量问题；控制轧钢过程中脱碳、组织均匀性及表面质量等问题，综合提高高强汽车悬架弹簧质量及疲劳寿命。
3、cn 115074604a公开了一种弹簧钢线材及其生产方法，该工艺通过治炼过程及部分辅料控制钢水中的p、s、a1、ti等杂质元素及气体含量，通过连铸大压下控制铸坯偏析，结合加热度采用缩短保温时间、低温加热的方式以及控制炉内气氛、全修磨控制表层脱碳，实现弹簧钢整体质量的控制。该工艺虽然通过kr和转炉控制回硫，精炼和真空过程采用高碱度渣系脱硫，但是高碱度渣系会导致钢水中夹杂物a12o3、cao组分大幅增加，对夹杂物类型控制不利。此外，由于是硅锰脱氧钢，酸性夹杂物对耐材有一定的侵蚀作用，同时高碳钢在真空下c对耐材氧化物的还原侵蚀也较为严重，该专利提供的方法未对真空、连铸等耐材提供控制技术方法，不利
4、cn 105907919a公开了一种用于弹簧钢夹杂物控制的冶炼工艺，所述冶炼工艺包括：1)电炉初炼；2)吹氩；3)lf炉精炼；4)vd炉精炼；5)连铸；电炉初炼出钢过程中采用si/mn无铝脱氧工艺进行预脱氧，并同时采用活性石灰、复合剂和精炼渣。能很好地控制钢中脆性夹杂物，但精炼后期的炉渣碱度控制在0.7～1.4，酸性炉渣对钢包、连铸中间包耐材侵蚀严重，易造成外来夹杂物超标。
5、高级别、重要用途弹簧对夹杂物、成分及组织均匀性、表面质量等均具有严格的要求。因此，控制夹杂物、成分组织均匀性、表面质量等一直是弹簧钢研发领域的重点。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种工程机械用弹簧钢及其制备方法。本专利技术通过碳、硅、锰、铬成分的调节，同时优化工艺参数，制得的工程机械用弹簧钢具备优异的物理性能，同时降低了弹簧钢中气体及夹杂物含量，提高了弹簧钢的纯度，进一步延长了所述弹簧钢的使用寿命。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种工程机械用弹簧钢，所述工程机械用弹簧钢的化学成分按质量百分数计包括：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％，余量为铁以及不可避免的杂质。
4、本专利技术中，通过碳、硅、锰、铬成分的调节，可提高淬透性，通过窄成分控制，减少成分偏析，进一步优化了钢材性能。
5、本专利技术中，所述工程机械用弹簧钢中c的质量百分含量为0.56～0.64％，例如可以是0.56％、0.58％、0.60％、0.62％或0.64％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
6、si的质量百分含量为1.50～2.00％，例如可以是1.50％、1.60％、1.70％、1.80％、1.90％或2.00％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
7、mn的质量百分含量为0.70～1.00％，例如可以是0.70％、0.80％、0.90％或1.00％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
8、p的质量百分含量≤0.025％，例如可以是0.025％、0.023％、0.021％、0.018或0.015％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
9、s的质量百分含量≤0.020％，例如可以是0.020％、0.018％、0.016％、0.014％或0.012％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
10、cr的质量百分含量≤0.35％，例如可以是0.35％、0.33％、0.31％、0.29％、0.27％或0.25％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
11、ni的质量百分含量为0.35％，例如可以是0.35％、0.33％、0.31％、0.29％、0.27％或0.25％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；
12、cu的质量百分含量≤0.25％，例如可以是0.25％、0.23％、0.21％、0.19％、0.17％或0.15％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
13、作为本专利技术的一个优选技术方案，所述工程机械用弹簧钢的化学成分按质量百分数计包括：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％，余量为铁以及不可避免的杂质。
14、优选地，所述工程机械用弹簧钢的化学成分按质量百分数计包括：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％，余量为铁以及不可避免的杂质。
15、作为本专利技术的一个优选技术方案，所述工程机械用弹簧钢的屈服强度≥1500mpa，例如可以是1500mpa、1520mpa、1540mpa、1560mpa、1580mpa或1600mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
16、优选地，所述工程机械用弹簧钢的抗拉强度≥1650mpa，例如可以是1650mpa、1670mpa、1690mpa、1710mpa、1730mpa或1750mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
17、优选地，所述工程机械用弹簧钢的断后伸长率≥5％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％或10％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
18、优选地，所述工程机械用弹簧钢的断面收缩率≥20％，例如可以是20％、22％、24％、26％、28％或30％，但不限于所列举的数值，数值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工程机械用弹簧钢，其特征在于，所述工程机械用弹簧钢的化学成分按质量百分数计包括：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％，余量为铁以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的工程机械用弹簧钢，其特征在于，所述工程机械用弹簧钢的化学成分按质量百分数计包括：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％，余量为铁以及不可避免的杂质；
3.根据权利要求1或2所述的工程机械用弹簧钢，其特征在于，所述工程机械用弹簧钢的屈服强度≥1500MPa；
4.一种如权利要求1-3任一项所述工程机械用弹簧钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：对铁水依次进行转炉冶炼、脱氧合金化处理、LF精炼、VD真空脱气、连铸、加热处理、轧制以及入箱缓冷，得到所述工程机械用弹簧钢。
<...【技术特征摘要】
1.一种工程机械用弹簧钢，其特征在于，所述工程机械用弹簧钢的化学成分按质量百分数计包括：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％，余量为铁以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的工程机械用弹簧钢，其特征在于，所述工程机械用弹簧钢的化学成分按质量百分数计包括：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％，余量为铁以及不可避免的杂质；
3.根据权利要求1或2所述的工程机械用弹簧钢，其特征在于，所述工程机械用弹簧钢的屈服强度≥1500mpa；
4.一种如权利要求1-3任一项所述工程机械用弹簧钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：对铁水依次进行转炉冶炼、脱氧合金化处理、lf...
【专利技术属性】
技术研发人员：周攀，尹修刚，李诗斌，王志利，姜彩艳，商艳涛，
申请(专利权)人：承德建龙特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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