CN105132815A - 高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法 - Google Patents

高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105132815A
CN105132815A CN201510625573.8A CN201510625573A CN105132815A CN 105132815 A CN105132815 A CN 105132815A CN 201510625573 A CN201510625573 A CN 201510625573A CN 105132815 A CN105132815 A CN 105132815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
production method
steel
cold
cold heading
big size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510625573.8A
Other languages
English (en)
Inventor
阮士朋
田新中
张治广
郭明仪
李永超
陈继林
回士旭
李宝秀
戴永刚
翟进坡
黄翠环
李世琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xingtai Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Xingtai Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xingtai Iron and Steel Co Ltd filed Critical Xingtai Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201510625573.8A priority Critical patent/CN105132815A/zh
Publication of CN105132815A publication Critical patent/CN105132815A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法,其包括加热、轧制和冷却工序,所采用的钢坯化学成分的重量百分含量为:C0.17~0.23%,Mn0.70~1.00%,Si0.30%,P≤0.025%,S≤0.025%,Cr0.65~1.20%,B0.0008~0.0050%,Ti0.01~0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质元素;所述加热工序中,钢坯加热至1000~1100℃,保温时间80~130min。本方法通过成分及工艺优化,使所生产的盘卷具有较低的强度和硬度,满足免退火进行冷加工的工艺性能,同时具有良好的淬透性,满足大尺寸螺栓淬透性的要求,还具有一定的耐延迟断裂性能;微观组织由均匀的铁素体+珠光体组成,抗拉强度500~560MPa,面缩≥60%,1/3冷顶锻合格,生产成本低,具有良好的冷加工性能和淬透性能。

Description

高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种冷墩钢盘条,尤其是一种10.9级高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法。
背景技术
[0002] 传统的10.9级高强度螺栓大多采用中碳钢和中碳合金钢生产,然而,这类钢材碳含量高,工艺性能差,在冷加工前需进行耗能、费时的球化软化退火处理,同时针对大尺寸的螺栓来说,中碳钢的淬透性稍显不足,因此通过成分及控乳控冷工艺的优化开发一种具有良好加工性能和淬透性能,且适合生产大尺寸的10.9级高强度螺栓的冷镦钢盘卷显得非常必要和非常有意义。
[0003] 目前国内外有一些厂家能够生产免退火或简化退火的含硼钢线材,主要是通过降低碳含量来改善冷加工性能,同时添加一定量的硼元素来改善钢的淬透性;但是这种线材存在下述不足之处:其主要用于生产8.8级螺栓,如生产更高级别的螺栓则需要增加碳含量,会使盘条冷加工性能恶化,增加模具损耗,甚至需要进行球化退火处理。
[0004] 专利号为CN201010127837.4公开了 “高强度紧固件用含硼冷镦钢及其制备工艺”,包括了钢种的化学成分及其制备工艺,可用于生产8.8级及以上高强度紧固件,其主要是在中低碳钢基础上添加硼元素,Cr元素含量偏低为0.08〜0.50%;这种方法存在不足之处是:不能够保证10.9级及以上强度大规格螺栓稳定的淬透性能。
[0005] 专利号为CN200910144282.1公布了 “ 10.9级含铬非调质冷镦钢及其热乳盘条的乳制方法”,包括了化学成分及乳制工艺,其属于低碳高锰含量的非调质钢,主要成分C
0.08〜0.14%,Mn 1.80〜2.30%,Cr 0.20〜0.40% ;但这种方法存在下述不足之处:会增加下游客户冷加工过程的模具损坏,增加裂纹萌生几率,同时该方法生产盘条需要进行低温乳制,目前大多数钢厂的设备不具备低温精乳能力,生产不易实现。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种高性能的高强度大尺寸螺栓用冷镦钢;本发明还提供了一种易生产的高强度大尺寸螺栓用冷镦钢的生产方法。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:其化学成分的重量百分含量为:C 0.17 〜0.23%,Mn 0.70 〜1.00%,Si 彡 0.30%,P 彡 0.025%,S 彡 0.025%,Cr 0.65 〜
1.20%,B 0.0008〜0.0050%, Ti 0.01〜0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质元素。
[0008] 本发明所述螺栓为10.9级。
[0009] 本发明方法包括加热、乳制和冷却工序,所采用的钢坯化学成分的重量百分含量如上所述;
所述加热工序中,钢坯加热至1000〜1100°C,保温时间80〜130min。
[0010] 本发明方法所述乳制工序中,进精乳温度900〜950 °C。
[0011] 本发明方法所述乳制工序中,卷取温度控制在850〜900°C ;所述冷却工序中,辊道冷却线的风机和保温罩均关闭。
[0012] 本发明方法采用的原理是:采用低的碳含量降低热乳盘卷硬度,以保证钢的冷加工性能,省略退火处理,同时为了保证大规格盘条的淬透性能添加适当的Cr和B元素;降低P、S等元素,避免材料脆性,改善高强度螺栓的耐延迟断裂性能。调整钢坯加热温度,使合金元素充分奥氏体化,同时避免晶粒过度长大。控制乳制温度,使奥氏体晶粒完成充分再结晶细化。适当降低卷取温度,关闭辊道冷却线的风机和保温罩,以降低冷却速度,延长奥氏体向铁素体的转变时间,促进铁素体形核及长大,提高铁素体含量比例。
[0013] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明的微观组织由铁素体+珠光体组成,抗拉强度500〜560MPa,面缩多60%,1/3冷顶锻合格,具有良好的冷加工性能和淬透性能,能够满足下游用户生产大尺寸10.9级高强度紧固件的要求。
[0014] 本发明方法通过成分及工艺优化,使所生产的含硼含铬冷镦钢热乳盘卷具有较低的强度和硬度,满足免退火进行冷加工的工艺性能,同时具有良好的淬透性,满足大尺寸螺栓淬透性的要求,还具有一定的耐延迟断裂性能。本发明方法生产的Φ 20〜38mm大规格热乳盘条,微观组织由均匀的铁素体+珠光体组成,抗拉强度500〜560MPa,面缩彡60%,1/3冷顶锻合格,生产成本低,具有良好的冷加工性能和淬透性能,能够满足下游用户生产大尺寸10.9级高强度紧固件的要求。产品在大尺寸螺栓用钢方面具有一定的竞争优势。
附图说明
[0015] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0016] 图1是本发明的显微组织照片。
具体实施方式
[0017] 实施例1:本高强度大尺寸螺栓用冷镦钢采用下述生产方法。
[0018] (I)冶炼钢水并连铸成钢坯,其成分按重量百分比为:C 0.20%、Si 0.19%、Mn0.81%、Cr 0.82%、P 0.012%、S 0.004%、B 0.0023%、Ti 0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0019] (2)加热工序:将钢坯加热至1080°C,保温时间10min ;然后高压水除磷,将钢坯表面氧化皮去除干净。
[0020] (3)乳制工序:将除磷后的钢坯进行6+6道次粗中乳,4道次预精乳,2道次精乳,进精乳温度923 °C,精乳结束后,卷取温度控制在880 °C。
[0021] (4)冷却工序:进入板链式运输辊道冷却线,风机和保温罩均关闭,板链一步一走,以控制盘卷在保温罩内的停留时间。
[0022] 本实施例所得Φ 36mm规格的冷镦钢热乳盘条,抗拉强度513MPa,面缩率68%,冷顶锻1/3合格。所得冷镦钢热乳盘条的显微组织照片见图1,由图1可见,其组织为铁素体+珠光体,且分布均匀。经某下游客户进行深加工制作的10.9级大尺寸螺栓各项性能良好。
[0023] 实施例2:本高强度大尺寸螺栓用冷镦钢采用下述生产方法。
[0024] (I)冶炼钢水并连铸成钢坯,其成分按重量百分比为:C 0.21%、Si 0.20%、Mn0.83%、Cr 0.80%、Ρ 0.014%、S 0.003%、B 0.0022%、Ti 0.040%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0025] (2)加热工序:将钢坯加热至1085°C,保温时间105min ;然后高压水除磷,将钢坯表面氧化皮去除干净。
[0026] (3)乳制工序:将除磷后的钢坯进行6+6道次粗中乳,4道次预精乳,2道次精乳,进精乳温度915°C,精乳结束后,卷取温度控制在878 °C。
[0027] (4)冷却工序:进入板链式运输辊道冷却线,风机和保温罩均关闭,板链一步一走。
[0028] 本实施例所得Φ 34mm规格的冷镦钢热乳盘条,抗拉强度518MPa,面缩率65%,冷顶锻1/3合格。经某下游客户进行深加工制作的10.9级大尺寸螺栓成型性能好,外观质量优,无开裂现象,100%合格。
[0029] 实施例3:本高强度大尺寸螺栓用冷镦钢采用下述生产方法。
[0030] (I)冶炼钢水并连铸成钢坯,其成分按重量百分比为:C 0.19%、Si 0.20%、Mn
0.82%、Cr 0.85%、P 0.015%、S 0.005%、Β 0.0020%、Ti 0.040%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0031] (2)加热工序:将钢坯加热至1088°C,保温时间106min ;然后高压水除磷,将钢坯表面氧化皮去除干净。
[0032] (3)乳制工序:将除磷后的钢坯进行6+6道次粗中乳,4道次预精乳,2道次精乳,进精乳温度910°C,精乳结束后,卷取温度控制在875°C。
[0033] (4)冷却工序:进入板链式运输辊道冷却线,风机和保温罩均关闭,板链一步一走。
[0034] 本实施例所得Φ 30mm规格的冷镦钢热乳盘条,抗拉强度523MPa,面缩率64%,冷顶锻1/3合格。经某下游客户进行深加工制作的10.9级大尺寸螺栓成型性能好,无开裂现象,100%合格。
[0035] 实施例4:本高强度大尺寸螺栓用冷镦钢采用下述生产方法。
[0036] (I)冶炼钢水并连铸成钢坯,其成分按重量百分比为:C 0.17%、Si 0.26%、Mn1.00%、Cr 1.02%、P 0.025%、S 0.014%、Β 0.0008%、Ti 0.026%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0037] (2)加热工序:将钢坯加热至1000°C,保温时间IlOmin ;然后高压水除磷,将钢坯表面氧化皮去除干净。
[0038] (3)乳制工序:将除磷后的钢坯进行6+6道次粗中乳,4道次预精乳,2道次精乳,进精乳温度900°C,精乳结束后,卷取温度控制在850°C。
[0039] (4)冷却工序:进入板链式运输辊道冷却线,风机和保温罩均关闭,板链一步一走。
[0040] 本实施例所得Φ 26mm规格的冷镦钢热乳盘条,抗拉强度525MPa,面缩率65%,冷顶锻1/3合格。经某下游客户进行深加工制作的10.9级大尺寸螺栓成型性能好,无开裂现象,100%合格。
[0041] 实施例5:本高强度大尺寸螺栓用冷镦钢采用下述生产方法。
[0042] (I)冶炼钢水并连铸成钢坯,其成分按重量百分比为:C 0.23%、Si 0.22%、Mn
0.70%、Cr 1.20%、P 0.018%、S 0.025%、B 0.0035%、Ti 0.06%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0043] (2)加热工序:将钢坯加热至1050°C,保温时间130min ;然后高压水除磷,将钢坯表面氧化皮去除干净。
[0044] (3)乳制工序:将除磷后的钢坯进行6+6道次粗中乳,4道次预精乳,2道次精乳,进精乳温度940°C,精乳结束后,卷取温度控制在900°C。
[0045] (4)冷却工序:进入板链式运输辊道冷却线,风机和保温罩均关闭,板链一步一走。
[0046] 本实施例所得Φ 24mm规格的冷镦钢热乳盘条,抗拉强度519MPa,面缩率65%,冷顶锻1/3合格。经某下游客户进行深加工制作的10.9级大尺寸螺栓成型性能好,无开裂现象,100%合格。
[0047] 实施例6:本高强度大尺寸螺栓用冷镦钢采用下述生产方法。
[0048] (I)冶炼钢水并连铸成钢坯,其成分按重量百分比为:C 0.22%、Si 0.30%、Mn
0.94%、Cr 0.65%、P 0.021%、S 0.012%、B 0.0050%、Ti 0.01%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0049] (2)加热工序:将钢坯加热至1100°C,保温时间SOmin ;然后高压水除磷,将钢坯表面氧化皮去除干净。
[0050] (3)乳制工序:将除磷后的钢坯进行6+6道次粗中乳,4道次预精乳,2道次精乳,进精乳温度950°C,精乳结束后,卷取温度控制在890°C。
[0051] (4)冷却工序:进入板链式运输辊道冷却线,风机和保温罩均关闭,板链一步一走。
[0052] 本实施例所得Φ 20mm规格的冷镦钢热乳盘条,抗拉强度515MPa,面缩率66%,冷顶锻1/3合格。经某下游客户进行深加工制作的10.9级大尺寸螺栓成型性能好,无开裂现象,100%合格。

Claims (5)

1.一种高强度大尺寸螺栓用冷镦钢,其特征在于,其化学成分的重量百分含量为:c0.17 〜0.23%,Mn 0.70 〜L 00%,Si 彡 0.30%,P 彡 0.025%,S 彡 0.025%, Cr 0.65 〜L 20%,B 0.0008〜0.0050%,Ti 0.01〜0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法,其特征在于:所述螺栓为10.9级。
3.—种高强度大尺寸螺栓用冷镦钢的生产方法,其包括加热、乳制和冷却工序,其特征在于,所采用的钢坯化学成分的重量百分含量为:C 0.17〜0.23%,Mn 0.70〜1.00%,Si 彡 0.30%,P 彡 0.025%,S 彡 0.025%, Cr 0.65 〜1.20%,B 0.0008 〜0.0050%,Ti 0.01 〜0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质元素; 所述加热工序中,钢坯加热至1000〜1100°C,保温时间80〜130min。
4.根据权利要求3所述的高强度大尺寸螺栓用冷镦钢的生产方法,其特征在于:所述乳制工序中,进精乳温度900〜950 °C。
5.根据权利要求3或4所述的高强度大尺寸螺栓用冷镦钢的生产方法,其特征在于:所述乳制工序中,卷取温度控制在850〜900°C ;所述冷却工序中,辊道冷却线的风机和保温罩均关闭。
CN201510625573.8A 2015-09-28 2015-09-28 高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法 Pending CN105132815A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510625573.8A CN105132815A (zh) 2015-09-28 2015-09-28 高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510625573.8A CN105132815A (zh) 2015-09-28 2015-09-28 高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105132815A true CN105132815A (zh) 2015-12-09

Family

ID=54718378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510625573.8A Pending CN105132815A (zh) 2015-09-28 2015-09-28 高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105132815A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109290367A (zh) * 2018-09-25 2019-02-01 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种耐腐蚀冷镦钢的轧制方法
CN109402517A (zh) * 2018-12-28 2019-03-01 首钢集团有限公司 一种免退火冷锻齿轮钢及其制备方法
CN111945063A (zh) * 2020-07-27 2020-11-17 马鞍山钢铁股份有限公司 一种高强度海洋风电用耐蚀紧固件用钢及生产方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113317A (en) * 1981-12-25 1983-07-06 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacture of tough and hard steel for machine structure superior in delayed breaking resistance
CN101365819A (zh) * 2005-12-27 2009-02-11 Posco公司 具有优良冷镦性能和淬火特性的钢丝及其制造方法
CN101812644A (zh) * 2010-03-19 2010-08-25 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 高强度紧固件用非调质冷镦钢及其制造方法
JP2014098191A (ja) * 2012-11-14 2014-05-29 Kobe Steel Ltd 腐食環境における耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルト用鋼および高強度ボルト
CN103882319A (zh) * 2014-03-12 2014-06-25 张家港联峰钢铁研究所有限公司 一种高性能工程紧固件材料scr420b的生产方法
CN104060179A (zh) * 2014-06-16 2014-09-24 北京科技大学 一种改善含残余有害元素齿轮钢热塑性的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113317A (en) * 1981-12-25 1983-07-06 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacture of tough and hard steel for machine structure superior in delayed breaking resistance
CN101365819A (zh) * 2005-12-27 2009-02-11 Posco公司 具有优良冷镦性能和淬火特性的钢丝及其制造方法
CN101812644A (zh) * 2010-03-19 2010-08-25 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 高强度紧固件用非调质冷镦钢及其制造方法
JP2014098191A (ja) * 2012-11-14 2014-05-29 Kobe Steel Ltd 腐食環境における耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルト用鋼および高強度ボルト
CN103882319A (zh) * 2014-03-12 2014-06-25 张家港联峰钢铁研究所有限公司 一种高性能工程紧固件材料scr420b的生产方法
CN104060179A (zh) * 2014-06-16 2014-09-24 北京科技大学 一种改善含残余有害元素齿轮钢热塑性的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钟廷针等: "《短应力线轧机的理论与实践》", 31 March 1997 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109290367A (zh) * 2018-09-25 2019-02-01 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种耐腐蚀冷镦钢的轧制方法
CN109402517A (zh) * 2018-12-28 2019-03-01 首钢集团有限公司 一种免退火冷锻齿轮钢及其制备方法
CN111945063A (zh) * 2020-07-27 2020-11-17 马鞍山钢铁股份有限公司 一种高强度海洋风电用耐蚀紧固件用钢及生产方法
CN111945063B (zh) * 2020-07-27 2022-02-08 马鞍山钢铁股份有限公司 一种高强度海洋风电用耐蚀紧固件用钢及生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101613828B (zh) 屈服强度460MPa级低屈强比建筑用特厚钢板及制造方法
CN106319368B (zh) 一种经济型薄链板及其制造方法
CN103451549B (zh) 一种2100MPa纳米贝氏体钢及其制备方法
CN103243275A (zh) 一种贝氏体/马氏体/奥氏体复相高强钢的制备方法
CN105441786B (zh) 抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法
CN104480394A (zh) 切割石材及金属用高碳低合金锯片钢及其热轧钢板制造方法
CN103014283B (zh) 一种连铸坯生产水电站用特厚钢板的制造方法
CN109402522B (zh) 一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条及其生产工艺
CN105296865A (zh) 一种中碳含铬冷镦钢盘条的生产方法
CN102417959A (zh) 一种免退火处理热轧s50c板带的生产方法
CN106811678A (zh) 一种淬火合金化镀锌钢板及其制造方法
CN105039848A (zh) 500-600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法
CN103882314A (zh) 一种42CrMo钢冷轧板及其生产方法
CN109252107B (zh) 一种高平直度超高强钢的生产方法
WO2020038244A1 (zh) 一种80mm厚低成本FH420海工钢板及其制造方法
CN102418033A (zh) 一种免热处理高强冷镦钢及其热轧棒材的生产方法
CN103498103B (zh) 一种高淬透性大直径65MnCr磨球及其制备方法
CN105385832A (zh) 铝合金轧机工作轧辊的表淬和调质联合热处理工艺
CN101633976A (zh) 一种适合不同厚度高强韧钢板的直接淬火工艺
CN105132815A (zh) 高强度大尺寸螺栓用冷镦钢及其生产方法
CN102418032A (zh) 一种增强孪晶诱导塑性高锰钢板强塑积的退火制备工艺
CN102191430A (zh) 屈服强度550MPa易焊接高强韧钢板及其制造方法
CN104745787B (zh) 一种能直接冷轧的工具钢的生产方法
CN100560772C (zh) 颗粒碳化物增强铁素体钢的制备方法
CN103981447B (zh) 一种低成本无Mo塑料模具钢钢板及其生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151209

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication