本发明专利技术公开了一种高强韧性弹簧扁钢脱碳层厚度的控制方法，其中包括冶炼和加热工序。所述冶炼工序中，弹簧钢成分中加入有0.02%~0.20%的镍元素，控制硅元素含量在0.10~0.40%；所述加热工序中，预热段炉内温度控制在500~700℃，在炉时间不少于30min，均热段炉温控制在1200~1250℃，在炉时间不超过200min。本方法在现有弹簧钢成分体系及生产工艺条件下，在不超过标准要求范围内，通过在钢中加入微量合金元素Ni，在钢中限制Si元素的含量，并通过预热段温度控制来调控氧化层的形成，进而有效控制弹簧扁钢脱碳层的深度。本发明专利技术具有工艺简单、易实施、成本低的特点，能够有效提升产品质量与合格率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种弹簧扁钢的生产方法，尤其是一种高强韧性弹簧扁钢脱碳层的控制方法。
技术介绍
1、弹簧钢作为一种重要的结构材料，广泛应用于汽车、铁路车辆、航空航天、机械和仪器仪表等行业。弹簧扁钢广泛用于制造汽车悬架系统中的钢板弹簧和悬架臂等，这类零部件尺寸一般较大，在服役环境中常承受拉伸、压缩和扭转载荷作用。近年来，随着汽车轻量化和高性能化，迫切要求提高弹簧钢的强度与设计应力，以满足对弹簧钢产品高疲劳寿命的需求。
2、弹簧钢产品的表面质量状况对其疲劳性能的影响非常大，表面存在脱碳组织会严重降低弹簧的疲劳强度和使用寿命。弹簧表面如果出现脱碳层后，就会明显影响疲劳性能，尤其表面出现全脱碳层后，将大幅度降低弹簧的响疲劳寿命。因此，弹簧扁钢脱碳层深度的控制，对于生产高强度悬架臂、钢板弹簧等产品至关重要。
3、对于防止钢材表面脱碳，主要集中在下述两个方面。第一个方面是通过控制加热炉加热工序以及轧制工序等各方面工艺，实现脱碳层深度的控制。例如中国专利cn100560749c中提供了一种能够防止高碳钢钢坯脱碳的加热方法，在钢坯的预热段、加热段和均热段采用微正压、弱氧化性气氛控制钢坯的脱碳层深度；又例如中国专利cn201110151239.5中涉及弹簧钢盘条的连铸坯脱碳层控制方法，在还原气氛中对连铸坯进行分段加热，并控制轧制温度。第二个方面是通过喷涂防脱碳涂料来阻止钢材脱碳。例如申请号201010208713.9钢坯轧制过程中防氧化脱碳涂料及其制备方法、申请号02156903.7一种防止高碳钢钢坯脱碳的涂料。
>4、以上方法虽然都能减小脱碳层的深度，但也存在一定的局限性。涉及到控制加热炉加热工序以及轧制工序等方面，过程控制要求较为繁琐且现场操作难度加大；防脱碳涂料的使用会增加喷涂设备以及运营成本，占用生产场地空间，且喷涂效果也难以保证。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种工艺简单有效的控制高强韧性弹簧扁钢脱碳层深度的方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种高强韧性弹簧扁钢脱碳层的控制方法，具体按以下步骤进行控制：
4、(1) 弹簧钢化学成分质量百分比为：c：0.46~0.56%，si：0.10~0.40%，mn：0.50~1.10%，cr：0.80~1.20%，mo：0.10~0.30%，v：0.05~0.25%，ni：0.02~0.20%，cu：≤0.35%，余量为fe及不可避免的杂质；
5、(2) 为减少坯料加热过程中的脱碳层深度，同时保证坯料加热均匀，采用阶段式加热，预热温度控制在500~700℃，在炉时间不少于30min，均热段炉温控制在1200~1250℃，在炉时间不超过200min；
6、(3) 加热炉预热段空燃比控制在0.9~1.2，加热炉均热段空燃比控制在0.7~0.9；
7、(4) 初轧温度控制在1120~1170℃，连轧入口温度控制在1000~1040℃，终轧温度控制在930~980℃。随后由辊道传送至冷床，以0.5~0.9℃/s的冷速空冷至650℃以下冷床锯切。
8、作为本专利技术再进一步的方案为：上述si的质量百分比为0.10~0.32%，上述ni的质量百分比为0.05~0.12%。
9、作为本专利技术再进一步的方案为：上述预热段温度在550~650℃，在炉时间为30~40min；上述均热段温度在1200~1220℃，在炉时间为150~180min。
10、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术不改变现有弹簧钢成分体系及生产工艺，在不超过标准要求范围内，通过加入微量合金元素ni、限制si元素的含量，通过控制预热段温度来控制氧化层的形成，进而有效控制弹簧扁钢脱碳层的深度。本专利技术具有工艺简单、易实施、成本低的特点，能够有效的提升产品质量与合格率。
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【技术保护点】
1. 一种高强韧性弹簧扁钢脱碳层的控制方法，其特征在于：具体按以下步骤进行控制：弹簧钢化学成分质量百分比为：C：0.46~0.56%，Si：0.10~0.32%，Mn：0.50~1.10%，Cr：0.80~1.20%，Mo：0.10~0.30%，V：0.05~0.25%，Ni：0.05~0.12%，Cu：≤0.35%，余量为Fe及不可避免的杂质；为减少坯料加热过程中的脱碳层深度，同时保证坯料加热均匀，采用阶段式加热。预热温度控制在500~700℃，在炉时间不少于30min，均热段炉温控制在1200~1250℃，在炉时间不超过200min；加热炉预热段空燃比控制在0.9~1.2，加热炉均热段空燃比控制在0.7~0.9； 初轧温度控制在1120~1170℃，连轧入口温度控制在1000~1040℃，终轧温度控制在930~980℃；随后由辊道传送至冷床，以0.5~0.9℃/s的冷速空冷至650℃以下冷床锯切。
2.根据权利要求1所述的一种高强韧性弹簧扁钢脱碳层的控制方法，其特征在于：所述Si的质量百分比为0.10~0.32%，所述Ni的质量百分比为0.05~0.12%。
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3.根据权利要求1所述的一种高强韧性弹簧扁钢脱碳层的控制方法，其特征在于：所述预热段温度在550~650℃，在炉时间为30~40min；所述均热段温度在1200~1220℃，在炉时间为150~180min。
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【技术特征摘要】
1. 一种高强韧性弹簧扁钢脱碳层的控制方法，其特征在于：具体按以下步骤进行控制：弹簧钢化学成分质量百分比为：c：0.46~0.56%，si：0.10~0.32%，mn：0.50~1.10%，cr：0.80~1.20%，mo：0.10~0.30%，v：0.05~0.25%，ni：0.05~0.12%，cu：≤0.35%，余量为fe及不可避免的杂质；为减少坯料加热过程中的脱碳层深度，同时保证坯料加热均匀，采用阶段式加热。预热温度控制在500~700℃，在炉时间不少于30min，均热段炉温控制在1200~1250℃，在炉时间不超过200min；加热炉预热段空燃比控制在0.9~1.2，加热炉均热段空燃比控...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，闵永安，杨斌，董瀚，孙洪利，杜晓波，韩晓丽，杜垚，刘晓玮，
申请(专利权)人：河北永洋特钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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