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一種中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法

文檔序號(hào):9541437閱讀:413來(lái)源:國(guó)知局
一種中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶金工藝領(lǐng)域,尤其涉及一種中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 40Cr等高強(qiáng)度冷鐓鋼主要用于生產(chǎn)10. 9級(jí)汽車(chē)用高強(qiáng)度緊固件。近年來(lái),隨著國(guó) 內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)40Cr等高強(qiáng)度冷鐓鋼的需求量逐年增加。我國(guó)生產(chǎn)緊固件用線 材的鋼企較多,但生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量參差不平,且多以中低端產(chǎn)品為主,國(guó)外進(jìn)口材料具有淬透 性好、純凈度高和裝配穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn),因而高級(jí)別的緊固件市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)。
[0003] 40Cr等高強(qiáng)度冷鐓鋼盤(pán)條在制造緊固件過(guò)程中,開(kāi)裂比率較高,一般在10%以 上;而且存在著調(diào)質(zhì)后強(qiáng)度不夠等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種可獲得鐵素體+珠光體組織,且成分均勻,強(qiáng)度和塑性匹配 相當(dāng),開(kāi)裂率低的中碳含鉻合金冷鐓鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法。
[0005] 為此,本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是:
[0006] -種中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法,其化學(xué)成分wt%為:
[0007]C0. 38 ~0· 43%、SiO. 20 ~0· 35%、ΜηΟ· 55 ~0· 75%K0. 025%、S<0. 015%、 CrO. 80 ~1· 0%、Β0· 0010 ~0· 0020%、Ti0. 0060 ~0· 010%,余為Fe和殘余元素。
[0008] C:C是鋼中固溶強(qiáng)化作用最明顯的元素,隨C含量增加,鋼的強(qiáng)度、硬度上升,塑 性、韌性下降,對(duì)于鐵素體和珠光體組織的冷鐓鋼,C選擇0. 38~0. 43%。
[0009]Si:Si是鐵素體固溶強(qiáng)化元素,但Si含量過(guò)高,不利于冷加工塑性變形,故Si的 范圍為0. 20~0. 35%。
[0010] Μη:Mn起固溶強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化的作用,并推遲珠光體和鐵素體轉(zhuǎn)變,提高鋼的強(qiáng) 度和加工硬化性能。故Μη的范圍為0. 55~0. 75%。
[0011] Ρ易引起鋼的冷脆,S在鋼中易生成MnS,引起熱脆,故P、S含量越少越好。
[0012] Cr:Cr能提高鋼的強(qiáng)韌性,并提高耐大氣腐蝕能力,具有較好的冷鐓成型性能,故 Cr的成分范圍為0. 80~1. 0%。
[0013]Ti:Ti是強(qiáng)固氮元素,以形成TiN來(lái)消除鋼中自由氮,使后加入的硼可以以自由硼 存在,故Ti的范圍選擇0. 0060~0. 010%。
[0014]B:B可大幅度提高淬透性,鋼中硼以自由硼形式存在時(shí),可在淬火時(shí)偏聚于奧氏 體晶界,抵制鐵素體形核,提高鋼的淬透性,B的范圍為0. 0010~0. 0020%。
[0015] 連鑄:斷面尺寸為(250 - 350)X(350 - 450)mm的大方坯,過(guò)熱度不大于30°C, 結(jié)晶器電磁攪拌+凝固末端電磁攪拌,結(jié)晶器電磁攪拌電流強(qiáng)度為400 - 500A,凝固末端電 磁攪拌電流強(qiáng)度為400 - 600A,改善連鑄坯內(nèi)部偏析、縮孔、疏松、非金屬夾雜物等缺陷,提 高鑄坯的質(zhì)量和合格率。
[0016] 鋼坯加熱:加熱溫度1010~1090°C,保溫90~150min,通條溫差彡30°C;
[0017] 軋制:控制開(kāi)軋溫度為930~980°C,精軋入口溫度為880~950°C,減定徑入口溫 度850~920°C,吐絲溫度850±30°C;
[0018] 控制冷卻:以6~12°C/s冷速冷卻到640~750°C入罩,保溫罩全部關(guān)閉,罩內(nèi)冷 速為0. 2~1. 0°C/s,出罩溫度為460~630°C,冷床空冷。
[0019] 本發(fā)明的有益效果為:
[0020] 本發(fā)明方法生產(chǎn)的010~16mm中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條具有鐵素體+珠光體組織,抗 拉強(qiáng)度為760~850MPa,延伸率為18~28 %,面縮率為60~76 %,強(qiáng)度和硬度適中,塑性 好,有利于冷鐓變形。采用本方法生產(chǎn)的冷鐓鋼盤(pán)條,在打制10. 9級(jí)強(qiáng)度緊固件過(guò)程中,緊 固件的開(kāi)裂比例由10%降低到5%以下,大大提高了緊固件產(chǎn)品的合格率。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是010mm中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條放大200倍金相組織照片;
[0022] 圖2是010mm中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條放大500倍金相組織照片。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 實(shí)施例1 :
[0024] 依據(jù)中碳含鉻冷鐓鋼技術(shù)方案成分設(shè)計(jì)進(jìn)行冶煉,然后澆注成斷面尺寸為 280X380mm的大方坯,過(guò)熱度26°C,結(jié)晶器電磁攪拌電流強(qiáng)度為400A,凝固末端電磁攪拌 電流強(qiáng)度為500A。將280X380mm的大方坯加熱并軋制成斷面為155X155mm尺寸的鋼坯, 而后鋼坯進(jìn)行探傷,對(duì)表面缺陷位置進(jìn)行修磨。
[0025] 經(jīng)過(guò)上述工藝后,得到合格的鋼坯。使用合格的鋼坯在高速線材軋機(jī)上軋制 01〇mra盤(pán)條,乳制工藝如下:將鋼坯加熱到1020°C,保溫110分鐘,通條溫差26°C;控制開(kāi)軋 溫度為960°C,精軋入口溫度為910°C,減定徑入口溫度890°C,吐絲溫度860°C;以6°C/s冷 速冷卻到670°C入罩,保溫罩全部關(guān)閉,罩內(nèi)冷速為0. 4°C/s,出罩溫度為490°C,冷床空冷。
[0026] 實(shí)施例2 :
[0027] 依據(jù)中碳含鉻冷鐓鋼技術(shù)方案成分設(shè)計(jì)進(jìn)行冶煉,然后澆注成斷面尺寸為 280X380mm的大方坯,過(guò)熱度25°C,結(jié)晶器電磁攪拌電流強(qiáng)度為440A,凝固末端電磁攪拌 電流強(qiáng)度為520A。將280X380mm的大方坯加熱并軋制成斷面為155X155mm尺寸的鋼坯, 而后鋼坯進(jìn)行探傷,對(duì)表面缺陷位置進(jìn)行修磨。
[0028] 經(jīng)過(guò)上述工藝后,得到合格的鋼坯。使用合格的鋼坯在高速線材軋機(jī)上軋制 010mm盤(pán)條,軋制工藝如下:將鋼坯加熱到1030°C,保溫120分鐘,通條溫差24°C;控制開(kāi)軋 溫度為970°C,精軋入口溫度為920°C,減定徑入口溫度880°C,吐絲溫度870°C;以7°C/s冷 速冷卻到680°C入罩,保溫罩全部關(guān)閉,罩內(nèi)冷速為0. 4°C/s,出罩溫度為520°C,冷床空冷。
[0029]實(shí)施例3:
[0030] 依據(jù)中碳含鉻冷鐓鋼技術(shù)方案成分設(shè)計(jì)進(jìn)行冶煉,然后澆注成斷面尺寸為 280X380mm的大方坯,過(guò)熱度28°C,結(jié)晶器電磁攪拌電流強(qiáng)度為440A,凝固末端電磁攪拌 電流強(qiáng)度為540A。將280X380mm的大方坯加熱并軋制成斷面為155X155mm尺寸的鋼坯, 而后鋼坯進(jìn)行探傷,對(duì)表面缺陷位置進(jìn)行修磨。
[0031] 經(jīng)過(guò)上述工藝后,得到合格的鋼坯。使用合格的鋼坯在高速線材軋機(jī)上軋制01〇Him 盤(pán)條,乳制工藝如下:將鋼坯加熱到1000°C,保溫100分鐘,通條溫差26°C;控制開(kāi)軋溫度為 945°C,精軋入口溫度為900°C,減定徑入口溫度880°C,吐絲溫度850°C;以8°C/s冷速冷卻 到680°C入罩,保溫罩全部關(guān)閉,罩內(nèi)冷速為0. 4°C/s,出罩溫度為520°C,冷床空冷。
[0032] 實(shí)施例1、2、3中碳含鉻冷鐓鋼化學(xué)成分見(jiàn)表1。
[0033] 表1實(shí)施例化學(xué)成份wt%含量表
[0034]
[0035] 注:鋼中殘余Ni、Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均不大于0.15%。
[0036] 表2對(duì)比例化學(xué)成份wt%含量表
[0037]
[0038] 實(shí)施例及對(duì)比例力學(xué)性能指標(biāo)見(jiàn)表3。fflLGram中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條金相組織見(jiàn)圖 1、2。
[0039] 表3實(shí)施例及對(duì)比例中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條的力學(xué)性能指標(biāo)
[0040]
[0041] 利用實(shí)施例1、2、3生產(chǎn)的中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條,經(jīng)用戶冷鐓生產(chǎn)緊固件,獲得 95%以上的產(chǎn)品合格率,即冷鐓開(kāi)裂比例小于5%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法,其特征在于,其化學(xué)成分Wt%為:CO. 38~ 0. 43%、SiO. 20 ~0. 35%、MnO. 55 ~0. 75%、P彡 0. 025%、S彡 0. 015%、Cr0. 80 ~1. 0%、 B0. 0010 ~0· 0020%、Ti0. 0060 ~0· 010%,余為 Fe和殘余元素; 連鑄:斷面尺寸為(250 - 350)X(350 - 450)mm的大方坯,過(guò)熱度不大于30°C,結(jié)晶 器電磁攪拌+凝固末端電磁攪拌,結(jié)晶器電磁攪拌電流強(qiáng)度為400 - 500A,凝固末端電磁攪 拌電流強(qiáng)度為400 - 600A; 鋼坯加熱:加熱溫度1010~l〇90°C,保溫90~150min,通條溫差彡30°C; 軋制:控制開(kāi)軋溫度為930~980°C,精軋入口溫度為880~950°C,減定徑入口溫度 850 ~920°C,吐絲溫度 850±30°C; 控制冷卻:以6~12°C/s冷速冷卻到640~750°C入罩,保溫罩全部關(guān)閉,罩內(nèi)冷速為 0· 2~L0°C/s,出罩溫度為460~630°C,冷床空冷。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種中碳含鉻冷鐓鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法,成分wt%:C?0.38~0.43%、Si?0.20~0.35%、Mn?0.55~0.75%、P≤0.025%、S≤0.015%、Cr?0.80~1.0%、B?0.0010~0.0020%、Ti?0.0060~0.010%。連鑄過(guò)熱度≤30℃,結(jié)晶器電磁攪拌+凝固末端電磁攪拌。鋼坯加熱1010~1090℃,保溫90~150min,通條溫差≤30℃;開(kāi)軋溫度930~980℃,精軋入口溫度880~950℃,減定徑入口溫度850~920℃,吐絲溫度850±30℃;斯太爾摩風(fēng)冷線以6~12℃/s冷速冷卻到640~750℃入罩,罩內(nèi)冷速0.2~1.0℃/s,出罩溫度460~630℃。本發(fā)明生產(chǎn)的盤(pán)條具有鐵素體+珠光體組織,抗拉強(qiáng)度760~850MPa,延伸率18~28%,面縮率60~76%,所打制10.9級(jí)強(qiáng)度緊固件開(kāi)裂比例在5%以下。
【IPC分類】C21D8/06, C22C38/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105296865
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410250838
【發(fā)明人】馬立國(guó), 郭曉波, 郭大勇, 王秉喜, 羅建華, 高航, 張博, 車(chē)安, 袁野
【申請(qǐng)人】鞍鋼股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年6月9日
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