本发明属于钢铁材料制备，涉及一种冷拉弹簧钢丝用热轧盘条，还涉及一种采用冷拉弹簧钢丝用热轧盘条拉拔制备得到的冷拉弹簧钢丝，还涉及一种冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法。
背景技术：
1、随着我国汽车工业的迅猛发展，作为减震和功能部件的弹簧，市场需求量越来越大，并呈现出向经济性和高性能化方向发展的趋势。经济性包括减少使用量和降低工序成本两个方面，高性能主要指弹簧的抗拉强度高、弹性极限高、耐疲劳性能优异。
2、现有汽车弹簧用钢丝一般采用65mn盘条经酸洗、磷化、拉拔、热处理、拉拔而成，65mn盘条的主要成分大致包括c 0.65％、si 0.25％、mn 0.95％。但是65mn盘条的抗拉强度只有1000mpa左右，在制备弹簧钢丝时，为了满足汽车用弹簧钢丝的技术要求，需要经过中间丝热处理及两次拉拔，不仅工序成本高，成品钢丝的强度等级也难以支撑汽车轻量化对弹簧产品的技术要求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种冷拉弹簧钢丝、冷拉弹簧钢丝用热轧盘条及其制备方法。
2、为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种冷拉弹簧钢丝用热轧盘条，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：c 0.80～0.84％，si 0.40～0.55％，mn 0.65～0.85％，v 0.08～0.10％，s≤0.004％，p≤0.010％，o≤0.002％，n≤0.004％，且si+10v＝1.30～1.40％，其余为fe和不可避免的杂质。
3、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述盘条的直径为6.5～9.0mm，抗拉强度≥1250mpa，断面收缩率≥30％，屈强比≥0.70。
4、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述盘条的组织中，索氏体的百分比≥90％，晶粒度≥8级，网状碳化物≤1级，马氏体组织≤1级。
5、为实现上述发明目的，本发明一实施方式还提供了一种冷拉弹簧钢丝，采用如上所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条直接拉拔制备而成。
6、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述钢丝的直径为2.2～4.0mm，抗拉强度为1800～2200mpa，屈强比≥0.85，扭转次数≥20次，自身缠绕≥5圈，疲劳寿命≥2×106次。
7、为实现上述发明目的，本发明一实施方式还提供了一种如上所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，包括依序进行的：
8、(1)铁水预脱硫工序，以制得温度＞1300℃、s含量≤0.008％的脱硫后铁水；
9、(2)转炉冶炼工序，将脱硫后铁水送入转炉中与废钢混合后进行冶炼，冶炼时采用双渣法进行两阶段脱磷，两阶段脱磷的渣料均采用碱性渣，并控制转炉终渣的目标碱度为3.3～3.7，转炉冶炼终点的钢水中，c含量为0.05～0.30％、p≤0.010％、s＜0.010％，出钢温度≥1620℃，出钢1/5时按照低钛低铝硅铁、金属锰、低碳铬铁、铝块、碳粉、石灰的顺序向钢水中加入合金及渣料；
10、(3)lf炉精炼工序，将转炉冶炼工序所出钢水送入lf炉中进行化学成分调整、温度调控、造白渣和合金化，精炼全程底吹氩气，精炼处理时间≥35min，精炼终渣中t.fe+mno＜1.5％，精炼结束向钢水中喂入100～150m的钙线，控制lf炉精炼终点的钢水中的s≤0.004％、o≤0.002％、n≤0.004％，之后向钢水表面加入碳化稻壳进行保温并对钢水进行软搅拌，软搅拌时间≥25min，之后出钢，出钢温度为1520～1530℃；
11、(4)大方坯连铸工序，采用大包长水口及氩封、高碱度中间包覆盖剂、整体水口全保护浇注，对中间包进行感应加热，控制中间包的过热度为15～25℃，采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，结晶器电磁搅拌的电流为750a、搅拌频率为1.5hz，结晶器水流量为3000±25l/min，进出水温差＜10℃，末端电磁搅拌的电流为500a、搅拌频率为12hz；
12、(5)开坯工序，将连铸所得大方坯加热后进行开坯，得到135mm×135mm～145mm×145mm的小方坯；
13、(6)轧制工序，将小方坯在1140～1180℃下加热60～80min后，经6道次粗轧、2道次中轧、6道次预精轧和4～10道次精轧，轧制成φ6.5～9.0mm的盘条，精轧入口温度为930±10℃，吐丝温度900±10℃；
14、(7)控制冷却工序，采用斯太尔摩风冷线进行控温冷却，入口段的辊速为0.9～1.1m/s，出口段的辊速为0.7～1.0m/s，1#～5#段辊道的风机打开且风量依次为70～90％、60～80％、50～70％、30～50％、0～30％，1#～5#段辊道的保温罩全部打开，6#～9#段辊道的保温罩全部关闭、风机全部关闭，10#～12#段辊道的保温罩全部打开、风机全部关闭，盘条进入6#段辊道时的温度≤640℃，盘条出9#段辊道时的温度≥550℃。
15、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述铁水预脱硫工序中，将高炉铁水送入kr脱硫装置中进行预脱硫，所述高炉铁水中，ti＜0.080％、s＜0.040％、p＜0.12％。
16、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述转炉冶炼工序中，两阶段脱磷的渣料中，mgo含量为8.0～10.0％；出钢时钢包底吹氩气的流量为300～600nl/min，出钢结束向钢水中补加碳粉并控制底吹氩气的流量为600～1200nl/min，碳粉补加完成后控制底吹氩气的流量为200～400nl/min。
17、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述lf炉精炼工序中，钢包就位后通电并开启底吹氩气搅拌2～3min，氩气流量为300～400nl/min，通电4～5min后对钢水成分进行取样检测，并将钢水的化学成分调整到目标范围，之后向钢水中添加石灰和萤石造白渣，之后加入0.7-0.9kg/t的钒铁，白渣时间≥15min。
18、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述大方坯连铸工序中，控制大方坯中b类脆性夹杂物等级≤1.5级，控制大方坯中心碳偏析指数≤1.1。
19、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述大方坯连铸工序中，连铸拉速为0.65±0.02m/min，拉矫机压下量为20～22mm。
20、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述制备方法还包括在所述开坯工序前的缓冷工序；
21、所述缓冷工序中，将连铸所得大方坯吊装入缓冷坑中，采用井字式堆放并加盖保温，入坑温度≥650℃，冷速≤10℃/h，出坑温度≤200℃，之后堆冷。
22、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述开坯工序中，加热温度为1200～1230℃，加热时间为240～270min。
23、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制冷却工序中，1#～12#段辊道中自前向后相邻辊道的辊速之比为0.8～1.2，其中5#、7#、9#段辊道的头部分别低于4#、6#、8#段辊道的尾部，且5#、7#、9#段辊道的辊速分别大于4#、6#、8#段辊道的辊速。
24、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
25、(1)所述盘条的化学成分设计中，将si含量从现有常用的65mn盘条的0.25％提高到0.40～0.55％，将mn含量从常用65mn盘条的0.95％降低到0.65～0.85％，通过添加v，并限定了si、v的含量关系及范围，结合对各化学元素及含量之间的相互配合，使本技术盘条的抗拉强度从常用65mn盘条的1000mpa提高到1250mpa以上，屈强比从0.65以下提高到0.70以上，而且降低了对盘条韧性的伤害，还可以省略传统工艺的中间丝热处理工序，降低了工序成本，实现了直接拉拔即可生产汽车弹簧用钢丝，且所得钢丝具有较高的弹性极限和优异的耐疲劳性能，能承受足够的扭转和缠绕次数，可满足gb/t4357-2009中sh型弹簧钢丝的技术要求。
26、(2)基于化学成分设计方案，热轧盘条的制备方法通过钢水冶炼降低了钢水中的杂质、夹杂物含量，提高了纯净度，进一步通过采用大方坯连铸、开坯的二火成材工艺，降低了小方坯的中心偏析，进一步结合对轧制、冷却工艺的控制，使最终制备的盘条具有均匀的显微组织和优异的力学性能，相较于现有常用的65mn盘条，其抗拉强度自1000mpa提高到1250mpa以上，屈强比从0.65以下提高到0.70以上，且该盘条可以直接拉拔制备冷拉弹簧钢丝，省略了传统工艺的中间丝热处理工序，降低了工序成本，且所得冷拉弹簧钢丝满足gb/t4357-2009《冷拉碳素弹簧钢丝》中sh型φ2.2-4.0mm弹簧钢丝的技术要求，同时具备较高的弹性极限和优异的抗疲劳性能，满足汽车弹簧用钢丝的使用要求。
1.一种冷拉弹簧钢丝用热轧盘条，其特征在于，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：c 0.80～0.84％，si 0.40～0.55％，mn 0.65～0.85％，v 0.08～0.10％，s≤0.004％，p≤0.010％，o≤0.002％，n≤0.004％，且si+10v＝1.30～1.40％，其余为fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条，其特征在于，所述盘条的直径为6.5～9.0mm，抗拉强度≥1250mpa，断面收缩率≥30％，屈强比≥0.70。
3.根据权利要求1所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条，其特征在于，所述盘条的组织中，索氏体的百分比≥90％，晶粒度≥8级，网状碳化物≤1级，马氏体组织≤1级。
4.一种冷拉弹簧钢丝，其特征在于，采用如权利要求1至3任一项所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条直接拉拔制备而成。
5.根据权利要求4所述的冷拉弹簧钢丝，其特征在于，所述钢丝的直径为2.2～4.0mm，抗拉强度为1800～2200mpa，屈强比≥0.85，扭转次数≥20次，自身缠绕≥5圈，疲劳寿命≥2×106次。
6.一种如权利要求1至3任一项所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，包括依序进行的：
7.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，所述铁水预脱硫工序中，将高炉铁水送入kr脱硫装置中进行预脱硫，所述高炉铁水中，ti＜0.080％、s＜0.040％、p＜0.12％。
8.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序中，两阶段脱磷的渣料中，mgo含量为8.0～10.0％；出钢时钢包底吹氩气的流量为300～600nl/min，出钢结束向钢水中补加碳粉并控制底吹氩气的流量为600～1200nl/min，碳粉补加完成后控制底吹氩气的流量为200～400nl/min。
9.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，所述lf炉精炼工序中，钢包就位后通电并开启底吹氩气搅拌2～3min，氩气流量为300～400nl/min，通电4～5min后对钢水成分进行取样检测，并将钢水的化学成分调整到目标范围，之后向钢水中添加石灰和萤石造白渣，之后加入0.7-0.9kg/t的钒铁，白渣时间≥15min。
10.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，所述大方坯连铸工序中，控制大方坯中b类脆性夹杂物等级≤1.5级，控制大方坯中心碳偏析指数≤1.1。
11.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，所述大方坯连铸工序中，连铸拉速为0.65±0.02m/min，拉矫机压下量为20～22mm。
12.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，还包括在所述开坯工序前的缓冷工序；
13.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，所述开坯工序中，加热温度为1200～1230℃，加热时间为240～270min。
14.根据权利要求6所述的冷拉弹簧钢丝用热轧盘条的制备方法，其特征在于，所述控制冷却工序中，1#～12#段辊道中自前向后相邻辊道的辊速之比为0.8～1.2，其中5#、7#、9#段辊道的头部分别低于4#、6#、8#段辊道的尾部，且5#、7#、9#段辊道的辊速分别大于4#、6#、8#段辊道的辊速。
