本發(fā)明涉及一種彈簧鋼的冶煉方法，具體為一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，屬于鋼材冶煉方法應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代彈簧材料品種的發(fā)展，特別是新型的高強(qiáng)度金屬合金的不斷出現(xiàn)和物理特性的提高，使彈簧產(chǎn)品有了更高更廣的效能；同時(shí)彈簧產(chǎn)品制造加工工藝的不斷更新和優(yōu)化，如結(jié)構(gòu)成形、熱處理和表面涂裝等，使彈簧的應(yīng)用和發(fā)展更能滿(mǎn)足其功能要求，進(jìn)一步提升了彈簧產(chǎn)品使用的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保特性，目前的彈簧鋼采用的是馬氏體不銹鋼為原料制成，制成彈簧后需要再次熱處理，制造工藝復(fù)雜，成品率低，成本高，韌性差，硬度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

步驟A、原料的制??；

步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；

步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中；

步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進(jìn)行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。

優(yōu)選的，所述步驟A中原料的制取過(guò)程如下：

1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進(jìn)行烘烤；

2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進(jìn)行熔化，熔化過(guò)程中加入0.5％-1％重量比的CaO；

3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當(dāng)熔池沸騰時(shí)，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置5-10min；

4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進(jìn)行脫氧處理。

優(yōu)選的，所述步驟3)礦石的氧化過(guò)程中脫碳速度>0.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，F(xiàn)eO：12～13％，渣量控制在3～4％。

優(yōu)選的，所述步驟4)中脫氧過(guò)程如下：在靜置的的鋼液中加入0.6-0.9重量％的Mn、1.5-2重量％的Si、0.56-0.64重量的％C預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。

優(yōu)選的，脫氧過(guò)程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。

優(yōu)選的，所述步驟D中彈簧鋼的處理過(guò)程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為840-870℃，淬火后進(jìn)行油冷1-2h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫0.5-1h，出爐后淋水冷卻2-3h。

本發(fā)明的有益效果是：該種方法制作的彈簧鋼應(yīng)用廣泛，強(qiáng)度、彈性和淬透性較高，彈簧鋼適于鐵道車(chē)輛、汽車(chē)拖拉機(jī)工業(yè)上制作承受較大負(fù)荷的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、也適于制作工作溫度在250℃以下以及汽車(chē)減震系統(tǒng)等，該種彈簧鋼滿(mǎn)足良好的力學(xué)性能的需要，使用該方法制作的彈簧鋼有效地提高彈簧鋼的力學(xué)性能和使用壽命，使其硬度更高，在碳鋼的基礎(chǔ)上提高硅、錳的含量制作，提高了鋼的硬度、強(qiáng)度、屈強(qiáng)比和疲勞強(qiáng)度，硅同時(shí)具有提高鋼的回火穩(wěn)定性的作用，提高鋼的淬透性和耐磨性，有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適合推廣使用。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一：

一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

步驟A、原料的制?。?/p>

步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；

步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中；

步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進(jìn)行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。

所述步驟A中原料的制取過(guò)程如下：

1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進(jìn)行烘烤；

2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進(jìn)行熔化，熔化過(guò)程中加入1％重量比的CaO；

3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當(dāng)熔池沸騰時(shí)，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置10min；

4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進(jìn)行脫氧處理。

所述步驟3)礦石的氧化過(guò)程中脫碳速度>O.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，F(xiàn)eO：12～13％，渣量控制在3～4％。

所述步驟4)中脫氧過(guò)程如下：在靜置的鋼液中加入0.9重量％的Mn、1.5-2重量％的Si、0.64重量的％C預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅 粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。

脫氧過(guò)程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。

所述步驟D中彈簧鋼的處理過(guò)程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為870℃，淬火后進(jìn)行油冷2h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫1h，出爐后淋水冷卻3h。

實(shí)施例二：

一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

步驟A、原料的制取；

步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；

步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中；

步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進(jìn)行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。

所述步驟A中原料的制取過(guò)程如下：

1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進(jìn)行烘烤；

2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進(jìn)行熔化，熔化過(guò)程中加入1％重量比的CaO；

3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當(dāng)熔池沸騰時(shí)，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置5min；

4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進(jìn)行脫氧處理。

所述步驟3)礦石的氧化過(guò)程中脫碳速度>O.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，F(xiàn)eO：12～13％，渣量控制在3～4％。

所述步驟4)中脫氧過(guò)程如下：在靜置的鋼液中加入0.6重量％的Mn、1.5 重量％的Si、0.56-0.64重量的％C預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。

脫氧過(guò)程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。

所述步驟D中彈簧鋼的處理過(guò)程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為840-870℃，淬火后進(jìn)行油冷1h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫0.5h，出爐后淋水冷卻2h。

實(shí)施例三：

一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

步驟A、原料的制??；

步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；

步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中；

步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進(jìn)行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。

所述步驟A中原料的制取過(guò)程如下：

1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進(jìn)行烘烤；

2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進(jìn)行熔化，熔化過(guò)程中加入0.8％重量比的CaO；

3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當(dāng)熔池沸騰時(shí)，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置8min；

4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進(jìn)行脫氧處理。

所述步驟3)礦石的氧化過(guò)程中脫碳速度>0.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，F(xiàn)eO：12～13％，渣量控制在3～4％。

所述步驟4)中脫氧過(guò)程如下：在靜置的鋼液中加入0.8重量％的Mn、1.8重量％的Si、0.56-0.64重量的％C預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。

脫氧過(guò)程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。

所述步驟D中彈簧鋼的處理過(guò)程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為840-870℃，淬火后進(jìn)行油冷1h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫0.5h，出爐后淋水冷卻2h。

根據(jù)實(shí)施例一、二、三制作的高強(qiáng)度彈簧強(qiáng)度、彈性和淬透性較高，彈簧鋼適于鐵道車(chē)輛、汽車(chē)拖拉機(jī)工業(yè)上制作承受較大負(fù)荷的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、也適于制作工作溫度在250℃以下以及汽車(chē)減震系統(tǒng)等，該種彈簧鋼滿(mǎn)足良好的力學(xué)性能的需要，使用該方法制作的彈簧鋼有效地提高彈簧鋼的力學(xué)性能和使用壽命，使其硬度更高，在碳鋼的基礎(chǔ)上提高硅、錳的含量制作，提高了鋼的硬度、強(qiáng)度、屈強(qiáng)比和疲勞強(qiáng)度，硅同時(shí)具有提高鋼的回火穩(wěn)定性的作用，提高鋼的淬透性和耐磨性。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。