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