CN104419818A - 一种冷镦钢线材的加热方法 - Google Patents

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彭学艺
刘百营
肖训军
黄俊文
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys

Abstract

本发明涉及一种钢的加热方法，是一种冷镦钢线材的加热方法，将加热一段的温度目标值设定为880℃，加热二段的温度目标值设定为1000℃，均热段温度目标值设定为1040℃。通过给定合理的空气过剩系数将炉内气氛调整为还原性气氛；将炉压调整到5Pa，避免外界空气的进入。本发明通过加热温度、空气过剩系数和炉膛压力的控制使得冷镦钢SCM435钢坯在加热过程中脱碳层浅或不脱碳，且金相组织非常细小均匀。

Description

一种冷镦钢线材的加热方法
技术领域
本发明涉及一种钢的加热方法，具体的说是一种冷镦钢线材的加热方法。
背景技术
冷镦钢是指在常温条件下利用金属塑性成形工艺生产互换性较高的标准件用钢，可用于生产各种紧固件如螺栓、螺母、螺钉、铆钉等紧固件和冷镦成型的零部件等，这些标准件在汽车、拖拉机和船舶制造中以及建筑等行业得到广泛应用；合金冷镦钢SCM435盘条主要用于制造强度在10.9级以上的高强螺栓，现有技术中由于加热工艺的不合理，使得合金冷镦钢SCM435脱碳层深度较大，表面脱碳层深度大造成螺栓表面强度降低，疲劳寿命大幅度下降。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种冷镦钢线材的加热方法，通过加热温度、空气过剩系数和炉膛压力的控制使得冷镦钢SCM435钢坯在加热过程中脱碳层浅或不脱碳，且金相组织非常细小均匀。
本发明实现以上发明目的的技术方案是：
一种冷镦钢线材的加热方法，冷镦钢为SCM435冷镦钢，并采用分段加热，该加热方法包括以下步骤：
㈠加热一段的加热温度为875-880℃，加热二段的的加热温度为995-1000℃，均热段的加热温度为1035-1040℃，开轧温度控制在930-950℃之间，实施低温轧制；
㈡加热一段空燃比设定为1.1，加热二段空燃比设定为0.9，均热段空燃比设定为0.85，通过观察炉尾氧化锆分析仪残氧含量反馈值≤3%，使得炉内气氛为还原性气氛；
㈢将炉压控制到5Pa，使得炉膛压力为微正压，观察炉门有火焰窜出，避免外界空气的进入。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的冷镦钢线材的加热方法，其中SCM435冷镦钢加热后的组织为完全珠光体组织，仅有少量小块状先共析铁素体。
前述的冷镦钢线材的加热方法，其中加热一段的加热温度为880℃，加热二段的加热温度为1000℃，均热段温度加热温度为1040℃，开轧温度控制为935℃。
前述的冷镦钢线材的加热方法，其中加热一段的加热温度为875℃，加热二段的加热温度为995℃，均热段温度加热温度为1035℃，开轧温度控制为930℃。
前述的冷镦钢线材的加热方法，其中加热一段的加热温度为878℃，加热二段的加热温度为997℃，均热段温度加热温度为1036℃，开轧温度控制为950℃。
本发明通过对加热温度的控制，一方面使得冷镦钢SCM435钢坯在加热过程中脱碳层浅或不脱碳，如图1和图2对比可得出，加热方法在ф11规格合金冷镦钢SCM435坯料加热过程中应用，取样检测脱碳层深度从原来的平均130μm降到58μm，对脱碳层的控制效果十分显著，并有不断改进的空间。另外，通过本发明的热处理后，意外的获得了使合金冷镦钢的组织细小的技术效果，如图2所示，渗碳体与现有热处理的渗碳体相比，尺寸更小，厚度更薄，分布更加均匀，呈现出特殊的“两相组织”，基本上为完全珠光体组织，仅有少量小块状先共析铁素体，使冷镦钢具有良好的强塑性。
本发明通过对加热各段空燃比的设定，也获得得了意想不到的技术效果，不仅可以减小脱碳层的厚度，还可以使得冷镦钢的金相组织非常细小均匀，白色小粒状的先共析铁素体非常均匀地弥散分布在基体上，没有网状组织存在，晶粒大小仅为1-2μm，从而使冷镦钢具有良好的强塑性，在拉拔过程中显示出优良的拉拔性能，断丝率较低。
附图说明
图1是没有采用本发明的冷镦钢的脱碳层示意图。
图2是采用本发明的加热工艺后冷镦钢的脱碳层及金相组织示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提出一种SCM435冷镦钢线材的加热方法，该加热方法包括以下步骤：
⑴选择合适的加热温度：将加热一段的温度目标值设定为880℃，加热二段的温度目标值设定为1000℃，均热段温度目标值设定为1040℃，使得开轧温度控制在935℃，实施低温轧制。
⑵合理控制炉内气氛：将均热段空燃比设定为0.85，加热二段空燃比设定为0.9，加热一段空燃比设定为1.1，通过观察炉尾氧化锆分析仪残氧含量反馈值≤3%，使得炉内气氛为还原性气氛。
⑶合适的炉膛压力：将炉压调整到5Pa，使得炉膛压力为微正压，观察炉门有火焰窜出，避免外界空气的进入。
本实施例SCM435冷镦钢加热后的组织为完全珠光体组织，仅有少量小块状先共析铁素体。
实施例2
本实施例提出一种SCM435冷镦钢线材的加热方法，该加热方法包括以下步骤：
⑴选择合适的加热温度：将加热一段的温度目标值设定为875℃，加热二段的温度目标值设定为995℃，均热段温度目标值设定为1035℃，使得开轧温度控制在930℃，实施低温轧制。
⑵合理控制炉内气氛：将均热段空燃比设定为0.85，加热二段空燃比设定为0.9，加热一段空燃比设定为1.1，通过观察炉尾氧化锆分析仪残氧含量反馈值≤3%，使得炉内气氛为还原性气氛。
⑶合适的炉膛压力：将炉压调整到5Pa，使得炉膛压力为微正压，观察炉门有火焰窜出，避免外界空气的进入。
本实施例SCM435冷镦钢加热后的组织为完全珠光体组织，仅有少量小块状先共析铁素体。
实施例3
本实施例提出一种SCM435冷镦钢线材的加热方法，该加热方法包括以下步骤： 
⑴选择合适的加热温度：将加热一段的温度目标值设定为878℃，加热二段的温度目标值设定为997℃，均热段温度目标值设定为1036℃，使得开轧温度控制在950℃，实施低温轧制。
⑵合理控制炉内气氛：将均热段空燃比设定为0.85，加热二段空燃比设定为0.9，加热一段空燃比设定为1.1，通过观察炉尾氧化锆分析仪残氧含量反馈值≤3%，使得炉内气氛为还原性气氛。
⑶合适的炉膛压力：将炉压调整到5Pa，使得炉膛压力为微正压，观察炉门有火焰窜出，避免外界空气的进入。
本实施例SCM435冷镦钢加热后的组织为完全珠光体组织，仅有少量小块状先共析铁素体。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种冷镦钢线材的加热方法，所述冷镦钢为SCM435冷镦钢，并采用分段加热，其特征在于：该加热方法包括以下步骤：
㈠加热一段的加热温度为875-880℃，加热二段的的加热温度为995-1000℃，均热段的加热温度为1035-1040℃，开轧温度控制在930-950℃之间，实施低温轧制；
㈡加热一段空燃比设定为1.1，加热二段空燃比设定为0.9，均热段空燃比设定为0.85，通过观察炉尾氧化锆分析仪残氧含量反馈值≤3%，使得炉内气氛为还原性气氛；
㈢将炉压控制到5Pa，使得炉膛压力为微正压，观察炉门有火焰窜出，避免外界空气的进入。
2.如权利要求1所述的冷镦钢线材的加热方法，其特征在于：所述SCM435冷镦钢加热后的组织为完全珠光体组织，仅有少量小块状先共析铁素体。
3.如权利要求1或2所述的冷镦钢线材的加热方法，其特征在于：所述加热一段的加热温度为880℃，加热二段的加热温度为1000℃，均热段温度加热温度为1040℃，开轧温度控制为935℃。
4.如权利要求1所述的冷镦钢线材的加热方法，其特征在于：所述加热一段的加热温度为875℃，加热二段的加热温度为995℃，均热段温度加热温度为1035℃，开轧温度控制为930℃。
5.如权利要求1所述的冷镦钢线材的加热方法，其特征在于：所述加热一段的加热温度为878℃，加热二段的加热温度为997℃，均热段温度加热温度为1036℃，开轧温度控制为950℃。
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