一種高強度彈簧鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度彈簧鋼及其制備方法。該材料由包含以下重量份的組分制成：鐵粉90-91.5份、聚丙烯腈基碳纖維2-3份、碳黑1.8-2.0份、Mn1.1-1.2份、MnO21.4-1.8份、Cr2.1-2.3份、SeO31.2-1.4份。本發(fā)明的制得的彈簧鋼材料具有較高的力學(xué)強度，延長了彈簧的使用壽命，并且整個制備過程工藝簡單，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種高強度彈簧鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，特別涉及一種高強度彈簧鋼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]彈簧鋼是一種有著良好的彈性，能在動載荷環(huán)境條件下反復(fù)作用工作的特殊鋼材，有著足夠的韌性、力學(xué)強度和塑性，可以進行重復(fù)性伸縮，并在一定的沖擊力作用下不會突然脆斷，因此多用于制造彈簧和彈性元件的鋼。彈簧鋼的彈性取決于其彈性變形的能力，即在規(guī)定的范圍之內(nèi)，彈性變形的能力使其承受一定的載荷，在載荷去除之后不出現(xiàn)永久變形。同時，彈簧鋼也需要一定的力學(xué)強度，從而能在承受重載荷時不引起塑性變形，有較高的疲勞強度，在載荷下具有長的使用壽命。
[0003]現(xiàn)有的彈簧鋼的強度水平難以滿足現(xiàn)代工業(yè)的要求，彈簧鋼力學(xué)性能主要取決于熱處理工藝，而熱處理工藝也主要根據(jù)所用材料來決定，彈簧鋼高強度的一個因素是充分發(fā)揮合金元素的作用，從而達(dá)到較好的效果，現(xiàn)有的熱處理工藝由于在高溫下的時間過長，會造成有效成分的流失，以使獲得的彈簧鋼的各方面性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述的需求，本發(fā)明的目的是提供了一種高強度彈簧鋼及其制備方法，制得的彈簧鋼材料具有較高的力學(xué)強度，延長了彈簧的使用壽命，并且整個制備過程工藝簡單，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]一種高強度彈簧鋼，由包含以下重量份的組分制成:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種高強度彈簧鋼，其特征在于，由包含以下重量份的組分制成: 鐵粉:90-91.5份，聚丙烯腈基碳纖維:2-3份，
碳黑:1.8-2.0 份，Mn:1.1-1.2 份，
MnO2:1.4-1.8 份，Cr:2.1-2.3 份，SeO3:1.2-1.4 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度彈簧鋼，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纖維的直徑為20-30納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度彈簧鋼，其特征在于，所述MnO2為無定形粉末。
4.一種高強度彈簧鋼的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
(1)將鐵粉90-91.5 份、Mnl.1-1.2 份、MnO2L 4-1.8 份、Cr2.1-2.3 份和 SeO3L 2-1.4份混合，加入適量水中，送入球磨機中球磨，得到200-230目粉末，然后烘干，在10-12Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮氣保護氣氛下800-1000°C進行燒結(jié)5-6小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過250-300目篩； (2)將聚丙烯腈基碳纖維2-3份、碳黑1.8-2.0份加入步驟⑴的組分中，加熱，混合均勻； (3)將步驟(2)中的混合物裝入模具，壓制成坯，將壓坯放在燒結(jié)爐中，以20°C/分鐘速率升溫至400°C條件 下燒結(jié)1-2小時； (4)將步驟(3)中的產(chǎn)物以10°C/分鐘速率升溫至1075-1160°C條件下燒結(jié)1-1.5小時，最后置于空氣中冷卻至室溫，得到高強度彈簧鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強度彈簧鋼的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的加熱溫度為55-65°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強度彈簧鋼的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的混合速率為500-600轉(zhuǎn)/分鐘。
【文檔編號】C22C47/14GK103981469SQ201410206405
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】倪迪 申請人:吳江市英力達(dá)塑料包裝有限公司