CN104498840A - 锯片用钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锯片用钢,其材料的化学成分的质量百分含量包括:C 0.69%-0.74%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.10%-1.40%、Cr≤0.15%、Ni≤0.10%、Cu≤0.15%、Mo≤0.08%、Sn≤0.04%、Sb≤0.02%、Ti≤0.025%、P≤0.040%和S≤0.040%,其余为Fe。本发明还公开了一种锯片用钢的生产方法。本发明的锯片用钢的成分控制合理,保证了钢材的压缩比,该锯片用钢的性能优良,表面没有裂纹。本发明的锯片用钢的生产方法简单,采用特定的冶炼工艺和碳的窄成分控制,生产出满足后续轧钢热处理要求窄成分控制的锯片用钢。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料领域,具体地说,涉及一种锯片用钢及其生产方法。
背景技术
锯片用钢要求钢材具有高的硬度和强度,具有强度高、韧塑性好、成本低等优点。锯片用钢一般用于制作各种锯片的基体,为了获得优异的力学性能,其热处理制度较为严格。为了生产出满足后续轧钢热处理要求窄成分控制的锯片用钢,生产难度较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种锯片用钢,该锯片用钢满足后续轧钢热处理要求窄成分控制。
本发明的技术方案如下:
一种锯片用钢,其材料的化学成分的质量百分含量包括:C 0.69%-0.74%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.10%-1.40%、Cr≤0.15%、Ni≤0.10%、Cu≤0.15%、Mo≤0.08%、Sn≤0.04%、Sb≤0.02%、Ti≤0.025%、P≤0.040%和S≤0.040%,其余为Fe。
进一步,其材料的化学成分的质量百分含量还包括:C 0.71%、Si 0.45%、Mn 1.25%、Cr 0.008%、Ni 0.009%、Cu 0.10%、Mo 0.07%、Sn 0.04%、Sb 0.018%、Ti 0.019%、P 0.013%和S 0.008%;或者,C 0.72%、Si 0.44%、Mn 1.21%、Cr 0.006%、Ni 0.008%、Cu 0.08%、Mo 0.06%、Sn 0.03%、Sb 0.016%、Ti 0.019%、P 0.010%和S 0.006%;或者,C 0.69%、Si 0.42%、Mn 1.20%、Cr 0.003%、Ni 0.007%、Cu 0.07%、Mo 0.05%、Sn 0.03%、Sb 0.014%、Ti 0.017%、P 0.008%和S 0.004%。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种锯片用钢的生产方法,可以制备满足后续轧钢热处理要求窄成分控制的锯片用钢。
本发明的另一技术方案如下:
一种锯片用钢的生产方法,包括:转炉冶炼,LF精炼,连铸、钢坯加热、轧制和冷却,生产得到的所述锯片用钢的化学成分的质量百分含量包括:C0.69%-0.74%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.10%-1.40%、Cr≤0.15%、Ni≤0.10%、Cu≤0.15%、Mo≤0.08%、Sn≤0.04%、Sb≤0.02%、Ti≤0.025%、P≤0.040%和S≤0.040%,其余为Fe。
进一步:所述转炉冶炼的初始铁水的P的质量百分含量≤0.13%,S的质量百分含量≤0.050%;所述转炉冶炼的终点钢水的出钢温度为1605~1660℃,C的质量百分含量为0.03%~0.13%,P的质量百分含量为0.0010%~0.07%,所述转炉冶炼的冶炼过程中每100吨铁水加入白灰3700~5400kg、白云石500~3000kg、萤石0~150kg和铁皮500~2000kg;所述转炉冶炼的出钢过程中每100吨钢水加入硅铁40~200kg、锰铁1500~1800kg、铝硅锰600~900kg、和矽铁0~200kg进行脱氧合金化。
进一步:所述LF精炼包括加辅料造渣、加合金微调和升温的步骤;每100吨钢水加入的所述辅料包括:白灰300~600kg、萤石60~150kg、电石100kg、焦碳20~220kg;每100吨钢水加入的所述合金包括:锰铁20~130kg、硅铁45~255kg。
进一步:所述LF精炼的就位温度为1522~1598℃,所述LF精炼的离位温度为1613~1650℃,精炼时间为25~58min。
进一步:所述连铸的过热度为19~30℃,拉速为0.65~0.85m/min,所述连铸的出钢钢水中C的质量百分含量为0.69%~0.74%,Si的质量百分含量为0.30%~0.60%,Mn的质量百分含量为1.10%~1.40%,P的质量百分含量为0.008%~0.023%,S的质量百分含量为0.003%~0.014%。
进一步:所述钢坯加热的过程中,钢坯出炉温度为1080℃~1160℃,加热段温度为1100℃~1300℃,均热段温度为1100℃~1280℃。
进一步:所述轧制的过程中,开轧温度为1080℃~1160℃,终轧温度为900℃~950℃。
进一步,生产得到的所述锯片用钢的化学成分的质量百分含量包括:C0.71%、Si 0.45%、Mn 1.25%、Cr 0.008%、Ni 0.009%、Cu 0.10%、Mo 0.07%、Sn 0.04%、Sb 0.018%、Ti 0.019%、P 0.013%和S 0.008%;或者,C 0.72%、Si 0.44%、Mn 1.21%、Cr 0.006%、Ni 0.008%、Cu 0.08%、Mo 0.06%、Sn 0.03%、Sb 0.016%、Ti 0.019%、P 0.010%和S 0.006%;或者,C 0.69%、Si 0.42%、Mn 1.20%、Cr 0.003%、Ni 0.007%、Cu 0.07%、Mo 0.05%、Sn 0.03%、Sb 0.014%、Ti 0.017%、P 0.008%和S 0.004%。
本发明的技术效果如下:
1、本发明的锯片用钢的成分控制合理,保证了钢材的压缩比,该锯片用钢的性能优良,表面没有裂纹。
2、本发明的锯片用钢的生产方法简单,采用特定的冶炼工艺和碳的窄成分控制,生产出满足后续轧钢热处理要求窄成分控制的锯片用钢。
具体实施方式
本发明的锯片用钢的生产方法的具体流程如下:
步骤S1:转炉冶炼;
为了保证成品锯片用钢的质量及对成品成分的精确控制,需要严格控制以下工艺参数:转炉冶炼的初始铁水的P的质量百分含量≤0.013%,S的质量百分含量≤0.050%。转炉冶炼的冶炼过程中每100吨铁水加入白灰3700~5400kg、白云石500~3000kg、萤石0~150kg和铁皮500~2000kg。如表1所示,为本发明实施例的转炉冶炼过程中加入的成分的质量。转炉冶炼的终点钢水的出钢温度为1605~1660℃,平均值为1635℃,C的质量百分含量为0.03%~0.13%,C的平均质量百分含量为0.08%,P的质量百分含量为0.001%~0.07%,P的平均质量百分含量为0.013%。如表2所示,为本发明实施例的转炉冶炼的出钢温度和终点钢水的成分。转炉冶炼的出钢过程中每100吨钢水加入硅铁40~200kg、锰铁1500~1800kg、铝硅锰600~900kg和矽铁0~200kg进行脱氧合金化。该硅铁、硅锰、铝硅锰、矽铁的用量根据最终制备的成品锯片用钢的成分确定。如表3所示,为本发明实施例的转炉冶炼的出钢过程中加入的成分的质量。
表1转炉冶炼过程中加入的成分的质量(kg/100吨铁水)
实施例 | 白灰 | 白云石 | 铁皮 | 萤石 |
1 | 5000 | 1400 | 1700 | 0 |
2 | 4800 | 2800 | 2000 | 0 |
3 | 4685 | 2100 | 1500 | 0 |
表2转炉的出钢温度及终点钢水的成分
实施例 | 出钢温度℃ | 碳质量百分含量% | 磷质量百分含量% |
1 | 1605 | 0.03 | 0.01 |
2 | 1660 | 0.13 | 0.07 |
3 | 1635 | 0.08 | 0.013 |
表3转炉冶炼的出钢过程中加入的成分的质量(kg/100吨铁水)
实施例 | 硅铁 | 锰铁 | 铝硅锰 | 矽铁 |
1 | 160 | 1800 | 700 | 200 |
2 | 140 | 1700 | 900 | 200 |
3 | 80 | 1650 | 900 | 200 |
步骤S2:LF精炼;
LF精炼包括根据钢水成分及温度变化进行加辅料造渣、加合金微调和升温的步骤。其中每100吨钢水加入的辅料包括:白灰300~600kg、萤石200~300kg、电石100kg、焦碳20~220kg。每100吨钢水加入的合金包括:锰铁20~130kg、硅铁45~255kg。上述合金微调的质量根据精炼就位成分确定。如表4所示,为本发明实施例的用于造渣的辅料的成分的质量。如表5所示,为本发明实施例的加入的合金的成分的质量。
LF精炼的就位温度为1522~1598℃,平均就位温度为1560℃。LF精炼的离位温度为1613~1650℃,平均离位温度为1626℃。精炼时间为25~58min,平均精炼时间为39min。如表6所示,为本发明实施例的LF精炼的温度和时间。
表4用于造渣的辅料的成分的质量(kg/100吨钢水)
实施例 | 白灰 | 萤石 | 电石 | 焦碳 |
1 | 465 | 210 | 100 | 80 |
2 | 470 | 242 | 100 | 120 |
3 | 347 | 251 | 100 | 140 |
表5加入的合金的成分的质量(kg/100吨钢水)
实施例 | 锰铁 | 硅铁 |
1 | 110 | 184 |
2 | 99 | 85 |
3 | 59 | 119 |
表6LF精炼的温度和时间
实施例 | 精炼就位温度℃ | 精炼离位温度℃ | 精炼处理时间min |
1 | 1522 | 1613 | 25 |
2 | 1598 | 1650 | 58 |
3 | 1560 | 1626 | 39 |
步骤S3:连铸;
连铸生产中连铸的过热度为19~30℃,拉速为0.65~0.85m/min。如表7所示,为本发明实施例的连铸的过热度和拉速。连铸的出钢钢水中C的质量百分含量为0.69%~0.74%,C的平均质量百分含量为0.72%,Si的质量百分含量为0.30%~0.60%,Si的平均质量百分含量为0.45%,Mn的质量百分含量为1.10%~1.40%,Mn的平均质量百分含量为1.25%,P的质量百分含量为0.008%~0.023%,P的平均质量百分含量为0.015%,S的质量百分含量为0.003%~0.014%,S的平均质量百分含量为0.009%。如表8所示,为本发明实施例的连铸的出钢钢水的成分的质量百分含量。连铸生产后,钢坯为大方坯,规格为280mm×380mm。
表7连铸的过热度和拉速
实施例 | 过热度(℃) | 拉速(m/min) |
1 | 25 | 0.68 |
2 | 24 | 0.68 |
3 | 26 | 0.7 |
表8连铸的出钢钢水的成分的质量百分含量(%)
实施例 | C | Si | Mn | P | S |
1 | 0.69 | 0.30 | 1.10 | 0.008 | 0.003 |
2 | 0.74 | 0.60 | 1.40 | 0.023 | 0.014 |
3 | 0.72 | 0.45 | 1.25 | 0.015 | 0.009 |
步骤S4:钢坯加热;
钢坯加热的过程中,严格控制钢坯的加热温度和加热时间。其中,钢坯出炉温度为1110℃~1180℃,加热段温度为1100℃~1300℃,均热段温度为1100℃~1280℃,同时保证钢坯加热温度均匀。合理选定除鳞压力,确保每支坯料都得到有效除鳞。一般除磷压力为18~21MPa。如表9所示,为本发明实施例的钢坯加热的工艺参数。
表9钢坯加热的工艺参数
步骤S5:轧制;
轧制的过程中,开轧温度为1080℃~1160℃,终轧温度为900℃~950℃。最终轧制成尺寸为120×120mm2钢坯。如表10所示,为本发明实施例的轧制的工艺参数。
表10轧制的工艺参数
步骤S6:冷却;
冷床冷却该钢坯到室温。
经过上述生产过程,制备得到的锯片用钢的材料的化学成分的质量百分含量包括:C 0.69%-0.74%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.10%-1.40%、Cr≤0.15%、Ni≤0.10%、Cu≤0.15%、Mo≤0.08%、Sn≤0.04%、Sb≤0.02%、Ti≤0.025%、P≤0.040%和S≤0.040%,其余为Fe。如表11所示,为本发明实施例的锯片用钢的成分的质量百分含量
表11锯片用钢的成分的质量百分含量(%)
实施例 | C | Si | Mn | Cr | P | S | Ni | Cu | Mo | Sn | Sb | Ti |
1 | 0.71 | 0.45 | 1.25 | 0.008 | 0.013 | 0.008 | 0.009 | 0.10 | 0.07 | 0.04 | 0.018 | 0.019 |
2 | 0.72 | 0.44 | 1.21 | 0.006 | 0.010 | 0.006 | 0.008 | 0.08 | 0.06 | 0.03 | 0.016 | 0.019 |
3 | 0.69 | 0.42 | 1.20 | 0.003 | 0.008 | 0.004 | 0.007 | 0.07 | 0.05 | 0.03 | 0.014 | 0.017 |
步骤S7:测试表面质量。
控制方钢轧制表面质量的标准如下:截面边长允许尺寸偏差:±3mm;对角线长度差≤4mm;镰刀弯每米不得大于10mm;不平度每米不得大于20mm;端部因剪切变形而造成的局部展宽不得大于边长的10%,钢坯不得有显著扭转,定尺长度:12m。通过测试,表明各实施例方钢轧制表面质量满足上述要求,连铸坯表面未发现表面裂纹等缺陷。
作为一种可选的实时方式,本发明的生产方法在步骤S2LF精炼和步骤S3连铸的步骤之间,还可以选择增加钢水经VD炉真空脱气处理的步骤。VD炉真空脱气处理的工艺参数包括:就位温度保持1550以上,真空时间≥18min,深真空时间15min,真空度6~30KPa,转吹时间15min。
综上所述,本发明的热轧状态的锯片用钢的布氏硬度不大于325(HBW),抗拉强度不大于1090(Rm/MPa)。本发明采用上述锯片用钢的生产方法工业生产了100炉以上的锯片用钢。该锯片用钢满足后续轧钢热处理要求窄成分控制。本发明通过控制连铸坯的碳的质量百分含量为0.69%-0.74%之间,实现锯片用钢要求的成分控制,并通过采用连铸大方坯经过二火轧制,保证了钢材的压缩比和良好的性能。在现有工艺路线的前提下,本发明采用特定的冶炼工艺和碳的窄成分控制,以最经济又最简便的方法满足锯片用钢的性能要求。
Claims (10)
1.一种锯片用钢,其特征在于,其材料的化学成分的质量百分含量包括:C 0.69-0.74%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.10%-1.40%、Cr≤0.15%、Ni≤0.10%、Cu≤0.15%、Mo≤0.08%、Sn≤0.04%、Sb≤0.02%、Ti≤0.025%、P≤0.040%、和S≤0.040%,其余为Fe。
2.如权利要求1所述的锯片用钢,其特征在于,其材料的化学成分的质量百分含量还包括:C 0.71%、Si 0.45%、Mn 1.25%、Cr 0.008%、Ni 0.009%、Cu 0.10%、Mo 0.07%、Sn 0.04%、Sb 0.018%、Ti 0.019%、P 0.013%和S 0.008%;或者,C 0.72%、Si 0.44%、Mn 1.21%、Cr 0.006%、Ni 0.008%、Cu 0.08%、Mo 0.06%、Sn 0.03%、Sb 0.016%、Ti 0.019%、P 0.010%和S 0.006%;或者,C 0.69%、Si 0.42%、Mn 1.20%、Cr 0.003%、Ni 0.007%、Cu 0.07%、Mo 0.05%、Sn 0.03%、Sb 0.014%、Ti 0.017%、P 0.008%和S 0.004%。
3.一种锯片用钢的生产方法,其特征在于,包括:转炉冶炼,LF精炼,连铸、钢坯加热、轧制和冷却,生产得到的所述锯片用钢的化学成分的质量百分含量包括:C 0.69%-0.74%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.10%-1.40%、Cr≤0.15%、Ni≤0.10%、Cu≤0.15%、Mo≤0.08%、Sn≤0.04%、Sb≤0.02%、Ti≤0.025%、P≤0.040%和S≤0.040%,其余为Fe。
4.如权利要求3所述的锯片用钢的生产方法,其特征在于:所述转炉冶炼的初始铁水的P的质量百分含量≤0.13%,S的质量百分含量≤0.050%;所述转炉冶炼的终点钢水的出钢温度为1605~1660℃,C的质量百分含量为0.03%~0.13%,P的质量百分含量为0.0010%~0.07%,所述转炉冶炼的冶炼过程中每100吨铁水加入白灰3700~5400kg、白云石500~3000kg、萤石0~150kg和铁皮500~2000kg;所述转炉冶炼的出钢过程中每100吨钢水加入硅铁40~200kg、锰铁1500~1800kg、铝硅锰600~900kg、和矽铁0~200kg进行脱氧合金化。
5.如权利要求3所述的锯片用钢的生产方法,其特征在于:所述LF精炼包括加辅料造渣、加合金微调和升温的步骤;每100吨钢水加入的所述辅料包括:白灰300~600kg、萤石60~150kg、电石100kg、焦碳20~220kg;每100吨钢水加入的所述合金包括:锰铁20~130kg、硅铁45~255kg。
6.如权利要求3所述的锯片用钢的生产方法,其特征在于:所述LF精炼的就位温度为1522~1598℃,所述LF精炼的离位温度为1613~1650℃,精炼时间为25~58min。
7.如权利要求3所述的锯片用钢的生产方法,其特征在于:所述连铸的过热度为19~30℃,拉速为0.65~0.85m/min,所述连铸的出钢钢水中C的质量百分含量为0.69%~0.74%,Si的质量百分含量为0.30%~0.60%,Mn的质量百分含量为1.10%~1.40%,P的质量百分含量为0.008%~0.023%,S的质量百分含量为0.003%~0.014%。
8.如权利要求3所述的锯片用钢的生产方法,其特征在于:所述钢坯加热的过程中,钢坯出炉温度为1080℃~1160℃,加热段温度为1100℃~1300℃,均热段温度为1100℃~1280℃。
9.如权利要求3所述的锯片用钢的生产方法,其特征在于:所述轧制的过程中,开轧温度为1080℃~1160℃,终轧温度为900℃~950℃。
10.如权利要求3所述的锯片用钢的生产方法,其特征在于,生产得到的所述锯片用钢的化学成分的质量百分含量包括:C 0.71%、Si 0.45%、Mn1.25%、Cr 0.008%、Ni 0.009%、Cu 0.10%、Mo 0.07%、Sn 0.04%、Sb 0.018%、Ti 0.019%、P 0.013%和S 0.008%;或者,C 0.72%、Si 0.44%、Mn 1.21%、Cr 0.006%、Ni 0.008%、Cu 0.08%、Mo 0.06%、Sn 0.03%、Sb 0.016%、Ti 0.019%、P 0.010%和S 0.006%;或者,C 0.69%、Si 0.42%、Mn 1.20%、Cr 0.003%、Ni 0.007%、Cu 0.07%、Mo 0.05%、Sn 0.03%、Sb 0.014%、Ti 0.017%、P 0.008%和S 0.004%。
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