技术领域
[0001] 本发明属于弹簧钢丝材料技术领域，具体涉及一种高强度低残余应力弹簧钢丝的生产方法。
相关背景技术
[0002] 时效技术主要有自然时效、人工时效两种。自然时效就是加工件在自然环境下静置，经过较长时间使工件残余应力慢慢释放，时间一般很长，大工件在自然时效的情况下，需要达2年才能使用；作为汽车悬架弹簧的主要原材料，弹簧钢丝的残余内应力严重影响弹簧的制备。所以目前弹簧钢丝生产完成后，需要静置15天以上，用来释放钢丝中的残余内应力。这样会增加供需双方的时间成本，同时自然时效对于环境的要求较高，初夏秋冬四季时效时间均不相同，这样就增加了钢丝内残余内应力去除的不确定性。同时随着我国新能源汽车的发展，弹簧的轻量化及高应力也要求弹簧钢丝的强度越来越高。钢丝强度的提高意味着钢丝回火温度的降低，钢丝内部的残余组织应力进一步加大。残余内应力是弹簧高应力轻量化的障碍。
具体实施方式
[0026] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027] 实施例1
[0028] 本实施例提供一种具有高强度低残余应力弹簧钢丝的生产方法，该弹簧钢丝其、化学成份以质量百分比为：C 0.51～0.59％，Si 1.20‑1.60％，Mn0.50‑0.80％，Cr0.50‑0.80％，P≤0.25％，S≤0.20％，Ni≤0.35％，余量为Fe及不可避免的杂质，制备过程如下：
[0029] S1弹簧钢表面处理：采用18mm55SiCr弹簧钢盘条，采用四组砂带机，砂带逐级选用80#，100#，120#，120#砂带，线材通过速度35m/分钟通过砂带机，将钢丝氧化皮及脱碳层去除，直径减除0.04mm。
[0030] S2盘条探伤：盘条以35m/分钟的速度通过涡流探伤仪，识别表面大于0.06mm的缺陷，并修磨；之后进入16.5mm拉拔模，进行钢丝定径。
[0031] S3感应加热处理：以4khz将钢丝加热到400℃，以6KHZ将钢丝加热到770度，以20KHZ将钢丝加热到1050℃，使钢丝受热跟均匀，同时避免高温段时间，防止奥氏体晶粒长大。
[0032] S4水冷却：冷却水采用PLC控制系统控制60㎡板式换热器，将水温控制在50±2℃，以达到钢丝冷却的均匀性。
[0033] S5回火：热系统为6KHz的中频加热设备，将钢丝加热到450℃配合长度为10m保温桶，然后水冷至室温，得到回火索氏体，并达到要求抗拉强度。
[0034] S6人工时效：加热系统采用4KHz中频加热设备，将钢丝加热到420℃，配合长度为10m的保温桶，去除钢丝的残余内应力，并水冷至室温。
[0035] S7制成成品：对钢丝进行收卷，检验后入库。
[0036] 对比例1
[0037] 对比例1的弹簧钢合金成分与实施例1相同，但对比例1不进行人工时效工艺，其他生产过程及条件与实施例1相同。
[0038] 对比例2
[0039] 对比例2的弹簧钢合金成分与实施例1相同，但对比例2中人工时效处理工艺，采用20KHz高频加热设备，将钢丝加热到500℃，水冷至室温，其他生产过程及条件与实施例1相同。
[0040] 对比例3
[0041] 对比例3的弹簧钢合金成分与实施例1相同，但对比例3中S3感应加热处理过程中，直接以20KHZ将钢丝加热到1050℃，其他生产过程及条件与实施例1相同。
[0042] 对比例4
[0043] 对比例4的弹簧钢合金成分与实施例1相同，但对比例4中S5回火处理中，热系统为6KHz的中频加热设备，将钢丝加热到400℃保温20秒回火，水冷至室温，其他生产过程及条件与实施例1相同。
[0044] 实施例1与对比例1‑4热处理后的力学性能及残余应力见表1。
[0045] 表1实施例与对比例的钢丝力学性能和残余内应力
[0046]
[0047] 注：表中Бb‑抗拉强度，Бs‑屈服强度，Z％‑断面收缩率，l％‑延伸率。
[0048] 实施例中，经过人工时效工艺，同等强度下，对比现行工艺，断面收缩率由36％增加至48％，延伸率由7％增加至10％，残余内应力从117.86MPa降低至7.09MPa。
