一种高铁动车组转向架弹簧用51CrV4弹簧钢制造方法与流程

一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法
技术领域
1.本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法。


背景技术：

2.高铁动车组转向架弹簧是动车组车辆转向架系统重要零部件之一，51crv4是高铁动车组转向架弹簧用钢。高铁技术开发初期，高铁动车组转向架弹簧全部进口，随着高铁技术国产化的推进，开启了高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢钢国产化进程。
3.高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢有高的要求：氧含量≤12ppm，氢含量≤1.2ppm；力学性能：rp≥1200mpa、r0.2：1350～1650mpa、a≥6%、z≥30%；冲击功（20℃）aku（j）≥10j(5mm缺口)；奥氏体晶粒度≥7级；表面质量：粗糙度≤2.5um，无缺陷。
4.如何从纯净度、组织均匀性、表面质量控制等方面控制，提高弹簧钢疲劳性能，满足高铁弹簧使用要求，是目前的技术难点所在。


技术实现要素：

5.本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法，包括以下工艺流程：电炉/转炉冶炼
→
lf精炼
→
vd/rh真空处理
→
大方坯连铸
→
步进炉加热
→
开坯
→
步进炉加热
→
轧制
→
连续退火炉退火
→
矫直、剥皮
→
磨光
→
探伤
→
检验
→
涂油、包装，步进炉加热采用高温及长时加热，均热温度1210-1270℃，总加热时间≥300min；连续退火炉退火，炉温710
±
10℃，到温到出炉时间7-8小时。
6.本发明进一步限定的技术方案是：前所述的一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法，采用剥皮 磨光的银亮加工方式，磨削量0.06-0.10mm。
7.前所述的一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法，步进炉加热采用高温及长时加热，均热温度1210-1230℃，总加热时间336min，高温保温时间150min；连续退火炉退火，炉温705℃，到温到出炉时间7小时，磨削量0.06-0.07mm。
8.前所述的一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法，步进炉加热采用高温及长时加热，均热温度1250-1270℃，总加热时间310min，高温保温时间160min；连续退火炉退火，炉温710℃，到温到出炉时间7.8小时，磨削量0.08-0.09mm。
9.前所述的一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法，脱碳为0；退火组织中渗碳体细小，弥散分布；成品试样经860℃保温60min奥氏体化，晶粒细小；成品材表面光亮，无缺陷；钢材低倍组织致密，组织级别低，无缺陷。
10.本发明的有益效果是：通过加热采用高温长时加热，改善钢中化学成分偏析，改善钢材性能；通过适当的退火工艺控制，退火后钢中渗碳体细小，分布均匀，有利于后道热处理工艺控制；成品钢材无脱碳，表面无缺陷；对弹簧钢内部组织及均匀性、纯净度、脱碳、表面缺陷影响疲劳性能的关键指标进行全面控制，解决潜在的进口高铁弹簧卡脖子问题。
附图说明
11.图1为脱碳示意图；图2为退火组织示意图；图3为奥氏体晶粒示意图；图4为银亮材表面示意图；图5为钢材低倍组织示意图。
具体实施方式
12.实施例1本实施例提供的一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法，包括以下工艺流程：ebt电炉冶炼
→
lf精炼炉
→
vd处理
→
大方坯连铸
→
步进炉加热（均热温度1210-1230℃，总加热时间336min，高温保温时间150min）
→
开坯
→
步进炉加热
→
轧制
→
连续退火炉退火（炉温705℃，到温到出炉时间7小时）
→
矫直、剥皮
→
磨光（磨削量0.06-0.07mm）
→
探伤（超声 漏磁）
→
检验
→
涂油、包装。
13.本流程生产成品材理化检测性能优良，表面状态良好(轧制号：m10493001)：（1）低倍 中心疏松一般疏松锭型偏析缺陷标准要求≤1.5≤1.5≤1.5无缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮、白点、晶间裂纹等有害缺陷。试验结果0.5/0.51.0/0.50.5/0.5无以上缺陷
（2）脱碳层深度标准要求无脱碳检验结果 0（3）晶粒度热处理温度及保温时间：860℃保温60min标准要求≥6级试验结果 8.5级（4）力学性能（5）硬度标准要求≤248hbw试验结果 207/210/208（6）表面质量表面粗糙度：ra：1.2um；表面无缺陷。
14.实施例2
本实施例提供的一种高铁动车组转向架弹簧用51crv4弹簧钢制造方法，包括以下工艺流程：ebt电炉冶炼
→
lf精炼炉
→
vd处理
→
大方坯连铸
→
步进炉加热（均热温度1250-1270℃，总加热时间310min，高温保温时间160min）
→
开坯
→
步进炉加热
→
轧制
→
连续退火炉退火（炉温710℃，到温到出炉时间7.8小时）
→
矫直、剥皮
→
磨光（磨削量0.08-0.09mm）
→
探伤（超声 漏磁）
→
检验
→
涂油、包装。
15.本流程生产成品材理化检测性能优良，表面状态良好(轧制号：m10528901)：（1）低倍 中心疏松一般疏松锭型偏析缺陷标准要求≤1.5≤1.5≤1.5无缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮、白点、晶间裂纹等有害缺陷。试验结果0.5/0.50.5/0.50.5/0.5无以上缺陷
（2）脱碳层深度标准要求无脱碳检验结果 0（3）晶粒度热处理温度及保温时间：860℃保温60min标准要求≥6级试验结果 8.0级（4）力学性能（5）硬度标准要求≤248hbw试验结果 203/206/210（6）表面质量表面粗糙度：ra：1.1um；表面无缺陷。
16.生产的51crv4高铁动车组转向架弹簧用钢：脱碳为0（见图1）；退火组织中渗碳体细小，弥散分布（图2）；成品试样经860℃保温60min奥氏体化，晶粒细小（见图3）；成品材表面光亮，无缺陷（见图4）;钢材低倍组织致密，组织级别低，无缺陷（见图5）。
17.可见，本发明生产的弹簧钢组织均匀、致密，综合性能满足高铁弹簧用弹簧钢技术要求，表面质量好，无缺陷，提升材料疲劳性能；大压缩比轧制，改善铸坯原始表面对成品表面的影响，提高成品弹簧钢表面质量。
18.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。