CN104674123A

CN104674123A - 一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条及其制备方法

Info

Publication number: CN104674123A
Application number: CN201510073868.9A
Authority: CN
Inventors: 沈奎; 麻晗; 廖舒纶; 于学森
Original assignee: Jiangsu Shagang Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Shagang Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明公开了一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条及其制备方法，尤其涉及一种免球化退火耐腐蚀紧固件用钢及其制备方法，属于钢铁冶金和轧钢领域。其特征在于，它包含按重量百分比计算的如下组分：C 0.08～0.13％、Si≤0.10、Mn 0.95～1.25％、P≤0.020％、S≤0.015％、Cr 0.50～0.80％、Mo 0.20～0.25％、Cu 0.25～0.30％、B 0.0015～0.003％、Ti 0.015～0.030％，以及余量的铁和杂质；依次采用转炉或电炉冶炼、炉外精炼、小方坯连铸、高线轧制、控冷的方式进行生产。本发明具有较高的表面质量，以及免球化退火直接拉拔，易于加工的工艺性能，并且制造的紧固件具有较好的耐腐蚀、耐点蚀的作用，具有较强的淬透性能。

Description

一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条及其制备方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种冷镦钢及其生产工艺，尤其涉及一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条及其制备方法。

背景技术

用冷镦加工方法制造紧固件、连接件用的钢成为冷镦钢，也叫冷顶锻用钢，一般是在常温下利用金属塑性成形的，不但效率高、质量好，而且用料省、成本低，但是对原材料的要求十分严格，要求其具有较好的表面质量和内在纯净度。

目前，随着工程器械的不断发展，对高性能的紧固件的数量和质量的要求也在不断的增加，尤其是在恶劣环境下工作的紧固件。常用的紧固件通常为碳素冷镦钢，通常只包含C、Si、Mn等基本化学元素，如SWRCH35K等，而一些低合金冷镦钢，如SCM435等，也仅仅是通过添加一定的Cr和Mo来提高紧固件的强度，采用表面添加涂层等方法进行防腐处理。制造的紧固件都不足以在腐蚀环境中长时间服役。并且，这些冷镦钢在生产和制造紧固件过程中，往往需要进行球化退火处理，容易造成环境的污染和成本的提高。因此，对免球化退火的耐腐蚀紧固件尤其是耐点蚀的紧固件的需求也在不断上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条及其制备方法，可以在常规紧固件的基础上，提高材料的耐大气腐蚀性能，同时可以免除球化退火的步骤，直接用于拉拔和冷镦，克服了现有产品的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条，包含按重量百分比计算的如下组分：C 0.08～0.13％、Si≤0.10％、Mn 0.95～1.25％、P≤0.020％、S≤0.015％、Cr0.50～0.80％、Mo 0.20～0.25％、Cu 0.25～0.30％、B 0.0015～0.003％、Ti0.015～0.030％，以及余量的铁和杂质。

本发明制造的免球化退火耐腐蚀紧固件盘条，采用0.08～0.13％的较低含量的碳，具有良好的焊接和成型性能，避免了因碳含量较高产生加工硬化而导致的冷镦开裂现象；并且采用低硅Si含量≤0.10％，降低了拉拔和冷镦过程的加工硬化效应；提高了可成型性能，为了保证螺栓调质处理后的强度，采用较高的Mn含量，同时，也可以消除残余元素S对螺栓性能的影响；Cr和Cu可以有效的提高钢材的耐腐蚀性能，Mo元素的添加可以在Cr和Cu的基础上进一步提高螺栓的耐点蚀性能。

免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条的制备方法，包括依次进行的转炉或电炉冶炼、炉外精炼、小方坯连铸、高线/大盘卷轧制、控冷，其中：

控冷工序采用斯太尔摩线冷却或大盘卷堆冷，控制吐丝温度或集卷温度、进保温罩前风机数量和风量、辊道速度，使得进保温罩的温度在760～800℃，在保温罩内停留时间≥20min。

与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：

1.采用合理的成分配比及轧制工艺，得到的免球化退火耐腐蚀紧固件盘条，能够在生产和制造紧固件过程中，免除拉拔前或冷镦前的球化退火或软化退火处理，减少对环境污染的程度，同时能够减轻工人的劳动强度，降低生产成本，且盘条具有良好的冷成型性能。

2.添加耐腐蚀性能的Cr、Cu、Mo等化学元素，提高了螺栓的耐腐蚀性能，尤其提高了经常暴露在腐蚀气氛中螺栓的耐点蚀性能，提高了螺栓耐延迟断裂性能。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明：

本发明的耐腐蚀冷镦钢盘条的生产工艺流程为：常规的电炉(转炉)→炉外精炼调整化学成分和温度→小方坯连铸→高线/大盘卷轧制→控冷。

实施例1

根据本发明中技术要求的化学成分范围，采用110t电炉，经精炼和连铸后冶炼了以下成分的耐腐蚀冷镦钢盘条，具体化学成分如下所示：C 0.09％、Si0.081％、Mn 1.0％、P 0.008％、S 0.010％、Cr 0.70％、Mo 0.23％、Cu 0.28％、B0.0025％、Ti 0.020％、其它Ni 0.02％，余量为Fe，轧制规格为8mm，采用斯太尔摩进行控冷，控制吐丝温度为860℃，开启1台风机，当温度达到780℃时关闭保温罩，进行缓冷，在辊道时间为25min。

所轧制的Φ8mm盘条其表面质量较好，组织为典型的铁素体+少量的珠光体，将轧制的盘条进行1/3冷镦试验，每批次检验12个样品，均未出现开裂，检测的盘条抗拉强度为512MPa，断面收缩率为68％，伸长率为26％。

实施例2

采用180t转炉，经精炼和连铸后冶炼了以下成分的耐腐蚀冷镦钢盘条，具体化学成分如下所示：C 0.12％、Si 0.09％、Mn 1.2％、P 0.007％、S 0.012％、Cr0.60％、Mo 0.21％、Cu 0.26％、B 0.0028％、Ti 0.025％、其它Ni 0.015％，余量为Fe，轧制规格为18mm，采用大盘卷进行控冷，控制吐丝温度为890℃，不开风机，当温度达到800℃时关闭保温罩，进行缓冷，在辊道时间为20min。

轧制的Φ18mm盘条其表面质量较好，组织为铁素体+少量的珠光体，将轧制的盘条进行1/3冷镦试验，每批次检验12个样品，均未出现开裂，检测的盘条抗拉强度为503MPa，断面收缩率为62％，伸长率为25％。

实施例3

采用120t转炉，经精炼和连铸后冶炼了以下成分的耐腐蚀冷镦钢盘条，具体化学成分如下所示：C 0.10％、Si 0.075％、Mn 0.98％、P 0.006％、S 0.009％、Cr 0.80％、Mo 0.24％、Cu 0.25％、B 0.0021％、Ti 0.018％、其它Ni 0.013％，余量为Fe，轧制规格为6.5mm，采用斯太尔摩进行控冷，控制吐丝温度为870℃，不开风机，当温度达到760℃时关闭保温罩，进行缓冷，在辊道时间为23min。

轧制的Φ6.5mm盘条其表面质量较好，组织为铁素体+少量的珠光体，将轧制的盘条进行1/3冷镦试验，每批次检验12个样品，均未出现开裂，检测的盘条抗拉强度为524MPa，断面收缩率为70％，伸长率为28％。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。本领域的技术人员在本发明构思的启示下对本发明所做的任何变动均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条，其特征在于，包含按重量百分比计算的如下组分：C 0.08～0.13％、Si≤0.10％、Mn 0.95～1.25％、P≤0.020％、S≤0.015％、Cr 0.50～0.80％、Mo 0.20～0.25％、Cu 0.25～0.30％、B 0.0015～0.003％、Ti 0.015～0.030％，以及余量的铁和杂质。

2.根据权利要求1所述的免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条的制备方法，包括依次进行的转炉或电炉冶炼、炉外精炼、小方坯连铸、高线/大盘卷轧制、控冷，其中：控冷工序采用斯太尔摩线冷却或大盘卷堆冷，其特征在于，控制吐丝温度或集卷温度、进保温罩前风机数量和风量、辊道速度，使得进保温罩的温度在760～800℃，在保温罩内停留时间≥20min。