CN102703664A - 一种低碳钢球化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低碳钢球化方法。具体说，是一种对低碳钢进行球化处理的方法。该方法包括对低碳钢盘元加温、除去表面氧化皮、在表面涂敷润滑剂、轧制头子、半成品拉制、进行球化退火等步骤。采用这种方法，可提高产品质量，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢材加工方法。具体说，是用来对低碳钢进行球化处理的方法。
背景技术
在钢材生产行业都知道，低碳钢已广泛应用于冷镦件和冷挤压件的生产。在冷镦、挤压件生产过程中，钢材会受到极高的挤压应力，这就要求挤压前的钢材要有较高的耐变形能力。而钢材的耐变形能力高低，又取决于其球状珠光体组织比例的高低，球状珠光体组织比例高，耐变形能力就高。为提高钢材的耐变形能力，传统方法都是采用单一的球化退火方法。由于低碳钢的碳含量较低，珠光体的含量少，在退火过程中形成核的可能性就小，片状珠光体组织的球粒化转变就比较困难。因此，仅靠单一的球化退火方法，很难提高钢材的耐变形能力，使得冷镦、挤压件成品率低，质量不高。另外，传统的球化退火方法主要有普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢材加热到高于Ac1温度（加热相变开始温度）的20~30度并保温8~10小时后，停止加温自然冷却到500度后取出进行空气冷却。等温球化退火是同样将钢材加热到高于Ac1（加热相变开始温度）的20~30度并保温4小时后，停止加温自然冷却到略低于Ar1温度（冷却下临界点温度）进行等温6~8小时后，再自然冷却到500度后取出进行空气冷却。由此可见，无论是普通球化退火，还是等温球化退火，加热温度都较高，使得能耗大，生产成本较高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种低碳钢球化方法。采用这种方法，可提高产品质量，降低生产成本。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本发明的低碳钢球化方法特点是依次包括以下步骤：
先选取Ф14~16mm的低碳钢盘元；
然后，除去低碳钢表面的氧化皮；
之后，在除去氧化皮的低碳钢表面涂敷润滑剂；
之后，在带有润滑剂的低碳钢一端轧出直径为9~11mm、长度为150mm的头子，以便于穿模拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速，将Ф14~16mm的低碳钢拉成Ф12.5~13mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到28.9~33.9%；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电加热保护气氛炉，加温至680~700℃，并在此温度下保温6~8小时，进行球化退火；
之后，让球化退火的半成品随炉冷却至低于100℃后，抽真空出炉，得到成品钢；
之后，对成品钢进行金相检验，得到球化率达到90%以上的成品钢。
所述低碳钢是20号钢。所述润滑剂是油脂石灰液。所述保护气氛是氨分解气氛，该氨分解气氛是由体积为75%的氢和25%的氮组成的混合气氛，其露点低于-40℃。
采取上述方案，具有以下优点：
由上述方案可以看出，由于本发明采取先对低碳钢进行拉拔后，再进行球化退火处理。通过对钢材的冷拉拔，使钢材的晶格发生滑移，片状珠光体产生破裂倾向。这样，在进行球化退火时，可大大降低球化温度、缩短保温时间。与普通球化和等温球化相比，不仅球化温度较低，可下降50度以上，而且球化率高接近100%。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例一
先选取Ф14mm的低碳钢盘元，所述低碳钢是20号钢；
然后，采用四抛头连续式抛丸机除去低碳钢表面的氧化皮；
之后，在除去氧化皮的低碳钢表面涂敷润滑剂，所述润滑剂是油脂石灰液；
之后，在带有润滑剂的低碳钢一端轧出直径为9mm、长度为150mm的头子，以便于穿模进行拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速，将Ф14mm的低碳钢拉成Ф11.8mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到28.9%；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电热保护气氛炉，加温至700℃，并在此温度下保温6小时，进行球化退火。其中，所述保护气氛是由体积为75%的氢和25%的氮组成的混合气氛，其露点低于-40℃；
之后，让经过球化退火的半成品随炉冷却到85℃时抽真空出炉，得到成品钢；
最后，用金相显微镜对成品钢进行金相检验，得到球化率达到96%的成品钢。所述金相显微镜是XZT-6A型金相显微镜，其放大倍数为500倍。
实施例二
先选取Ф15mm的低碳钢盘元，所述低碳钢是20号钢；
然后，采用四抛头连续式抛丸机除去低碳钢表面的氧化皮；
之后，在除去氧化皮的低碳钢表面涂敷润滑剂，所述润滑剂是油脂石灰液；
之后，在带有润滑剂的低碳钢一端轧出直径为10mm、长度为150mm的头子，以便于穿模进行拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速，将Ф15mm的低碳钢拉成Ф12.5mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到30.5%；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电热保护气氛炉，加温至690℃，并在此温度下保温7小时，进行球化退火。其中，所述保护气氛是由体积为75%的氢和25%的氮组成的混合气氛，其露点低于-40℃；
之后，让经过球化退火的半成品随炉冷却到90℃时抽真空出炉，得到成品钢；
最后，用金相显微镜对成品钢进行金相检验，得到球化率达到98%的成品钢。所述金相显微镜是XZT-6A型金相显微镜，其放大倍数为500倍。
实施例三
先选取Ф16mm的低碳钢盘元，所述低碳钢是20号钢；
然后，采用四抛头连续式抛丸机除去低碳钢表面的氧化皮；
之后，在除去氧化皮的低碳钢表面涂敷润滑剂，所述润滑剂是油脂石灰液；
之后，在带有润滑剂的低碳钢一端轧出直径为11mm、长度为150mm的头子，以便于穿模进行拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速，将Ф16mm的低碳钢拉成Ф13mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到33.9%；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电热保护气氛炉，加温至680℃，并在此温度下保温8小时，进行球化退火。其中，所述保护气氛是由体积为75%的氢和25%的氮组成的混合气氛，其露点低于-40℃；
之后，让经过球化退火的半成品随炉冷却到96℃时抽真空出炉，得到成品钢；
最后，用金相显微镜对成品钢进行金相检验，得到球化率达到99%的成品钢。所述金相显微镜是XZT-6A型金相显微镜，其放大倍数为500倍。
Claims (5)
1. 一种低碳钢球化方法，其特征在于依次包括以下步骤：
先选取Ф14~16mm的低碳钢盘元；
然后，除去低碳钢表面的氧化皮；
之后，在除去氧化皮的低碳钢表面涂敷润滑剂；
之后，在带有润滑剂的低碳钢一端轧出直径为9~11mm、长度为150mm的头子，以便于穿模拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速，将Ф14~16mm的低碳钢拉成Ф12.5~13mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到28.9~33.9%；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电加热保护气氛炉，加温至680~700℃，并在此温度下保温6~8小时，进行球化退火；
之后，让球化退火的半成品随炉冷却至低于100℃后，抽真空出炉，得到成品钢；
之后，对成品钢进行金相检验，得到球化率达到90%以上的成品钢。
2.根据权利要求1所述的低碳钢球化方法，其特征在于所述低碳钢是20号钢。
3.根据权利要求1所述的低碳钢球化方法，其特征在于所述润滑剂是油脂石灰液。
4.根据权利要求1所述的低碳钢球化方法，其特征在于所述保护气氛是氨分解气氛。
5.根据权利要求4所述的低碳钢球化方法，其特征在于氨分解气氛是由体积为75%的氢和25%的氮组成的混合气氛，其露点低于-40℃。
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