CN105839014A - 一种起重机械卸扣用钢及其制备方法 - Google Patents

一种起重机械卸扣用钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种起重机械卸扣用钢及其制备方法，所述钢的化学成分的重量百分比为：C 0.20～0.22％、Si 0.20～0.30％、Mn 0.60～0.70％、Cr 0.80～0.90％、P≤0.018％、S≤0.010％、Ni≤0.10％、Cu≤0.10％、Mo≤0.10％、Al 0.028～0.040％、Sn≤0.003％，其余为铁及不可避免微量杂质；其中Ni+Cu+Mo≤0.18％，控制钢的回火脆性敏感系数J＝(Si+Mn)×(P+Sn)×104≤120。本发明所得钢的屈服强度值630MPa以上，抗拉强度880MPa以上，延伸率11.5‑14％，Z向断面收缩率43‑49％，U型缺口冲击功78J以上。

Description

一种起重机械卸扣用钢及其制备方法
技术领域
本发明属于钢材的制备技术领域，具体地，本发明涉及一种起重机械卸扣用钢及其制备方法。
背景技术
随着市场经济的发展，起重机械卸扣行业近几年得到了飞速发展。起重机械卸扣断面结构简单承载荷大，广泛适用于电力、冶金、石油、机械、铁路、化工、港口、矿山、建筑等各行各业。至2016年，国内重点企业年起重机械卸扣用钢量达50万吨。
现有的生产技术生产的起重机械卸扣用钢在强度、强韧性匹配和热处理稳定性方面无法满足市场要求。现有工艺生产的钢强度性能较低，延伸效果相对较差，且进行热处理增加了能耗和成本，延长了生产周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种起重机械卸扣用钢，通过优化成分和工艺流程，使各项性能指标满足起重机械卸扣用钢的要求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种起重机械卸扣用钢，所述钢的化学成分的重量百分比为：C 0.20～0.22％、Si0.20～0.30％、Mn 0.60～0.70％、Cr 0.80～0.90％、P≤0.018％、S≤0.010％、Ni≤0.10％、Cu≤0.10％、Mo≤0.10％、Al 0.028～0.040％、Sn≤0.003％，其余为铁及不可避免微量杂质，其中Ni+Cu+Mo≤0.18％，控制钢的回火脆性敏感系数J＝(Si+Mn)×(P+Sn)×104≤120。
本发明中，所述钢的金相组织为铁素体+珠光体。
本发明的另一个目的在于，还提供了一种起重机械卸扣用钢的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：电炉冶炼-LF精炼-VD真空脱气-连铸-加热炉加热-轧制-锯切-缓冷-入库，其中：
加热炉加热中，预热段温度600～800℃，加热段温度1180～1250℃，均热段温度1200～1240℃，均热时间不少于30min，加热时间控制在2.5-3小时；
轧制中，开轧温度1090～1150℃，经高压水除磷，粗轧轧制后的温度为1000℃～1100℃，精轧后终轧温度850～950℃，压缩比≥10；
锯切温度650～750℃，锯切后打捆收集进下一步工序；
钢材缓冷至500～600℃入缓冷坑，缓冷时间大于24小时，小于200℃出缓冷坑。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：经过批量试制的起重机械卸扣用钢，各项性能指标均达到用户理想要求，其力学性能为屈服强度值630MPa以上，抗拉强度880MPa以上，延伸率11.5-14％，Z向断面收缩率43-49％，U型缺口冲击功70-95J。
附图说明
图1为本发明实施例1所得钢的金相组织图；
图2为本发明实施例2所得钢的金相组织图；
图3为本发明实施例3所得钢的金相组织图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种起重机械卸扣用钢的生产方法，其工艺流程顺序为：电炉冶炼-LF精炼-VD真空脱气-连铸-加热炉加热-轧制-锯切-缓冷-入库，其具体控制手段如下：
冶炼成分设计(wt％)：C 0.20％、Si 0.25％、Mn 0.66％、Cr 0.87％、P 0.010％、S 0.008％、Ni 0.03％、Cu 0.02％、Mo 0.005％、Al 0.035％、Sn 0.0021％，其中Ni+Cu+Mo＝0.055％，控制钢的回火脆性敏感系数J＝(Si+Mn)×(P+Sn)×104＝110.11，其余为铁及不可避免微量杂质；
浇铸，保真空破坏后，在1531～1541℃温度范围内浇铸连铸坯，轧材产品目标直径Φ40mm，连铸坯规格为180×220mm；
加热炉加热中，预热段温度600～800℃，加热段温度1180～1250℃，均热段温度1200～1240℃，均热时间不少于30min，加热时间控制在2.5-3小时；
除磷，高压水水压控制在18-20Mpa，一次除鳞即可除净表面氧化铁皮；
轧制中，压缩比≥10，开轧温度为1120℃，热轧工艺分为粗轧和精轧，粗轧后温度为1050℃，精轧后温度为900℃，进入步进式冷床输送到热剧锯切，锯切温度为680℃，锯切后进入收集槽收集打捆，进入缓冷坑时温度为530℃，缓冷时间24小时，出坑温度为40℃。
对产品检验后，钢的金相组织图如图1所示，图1中可以看出钢的金相组织为铁素体+珠光体。其力学性能为屈服强度值633MPa，抗拉强度881MPa，延伸率12％，Z向断面收缩率平均值46％，U型缺口冲击功78J，满足用户要求。
实施例2
一种起重机械卸扣用钢的生产方法，其工艺流程顺序为：电炉冶炼-LF精炼-VD真空脱气-连铸-加热炉加热-轧制-锯切-缓冷-入库，其具体控制手段如下：
冶炼成分设计(wt％)：C 0.21％、Si 0.26％、Mn 0.66％、Cr 0.87％、P 0.010％、S 0.008％、Ni 0.03％、Cu 0.02％、Mo 0.005％、Al 0.038％、Sn 0.0020％，其中Ni+Cu+Mo＝0.055％，控制钢的回火脆性敏感系数J＝(Si+Mn)×(P+Sn)×104＝110.4，其余为铁及不可避免微量杂质；
浇铸，保真空破坏后，在1531～1541℃温度范围内浇铸连铸坯，轧材产品目标直径Φ45mm，连铸坯规格为180×220mm；
加热炉加热中，预热段温度600～800℃，加热段温度1180～1250℃，均热段温度1200～1240℃，均热时间不少于30min，加热时间控制在2.5-3小时；
除磷，高压水水压控制在18-20Mpa，一次除鳞即可除净表面氧化铁皮；
轧制中，压缩比≥10，开轧温度为1150℃，热轧工艺分为粗轧和精轧，粗轧后温度为1080℃，精轧后温度为920℃，进入步进式冷床输送到热剧锯切，锯切温度为700℃，锯切后进入收集槽收集打捆，进入缓冷坑时温度为550℃，缓冷时间24小时，出坑温度为40℃。
对产品检验后，钢的金相组织图如图2所示，图2中可以看出钢的金相组织为铁素体+珠光体。其力学性能为屈服强度值640MPa，抗拉强度900MPa，延伸率12.5％，Z向断面收缩率平均值45％，U型缺口冲击功85J，满足用户要求。
实施例3
一种起重机械卸扣用钢的生产方法，其工艺流程顺序为：电炉冶炼-LF精炼-VD真空脱气-连铸-加热炉加热-轧制-锯切-缓冷-入库，其具体控制手段如下：
冶炼成分设计(wt％)：C 0.22％、Si 0.25％、Mn 0.68％、Cr 0.89％、P 0.010％、S 0.006％、Ni 0.03％、Cu 0.02％、Mo 0.002％、Al 0.035％、Sn 0.0020％，其中Ni+Cu+Mo＝0.052％，控制钢的回火脆性敏感系数J＝(Si+Mn)×(P+Sn)×104＝111.6，其余为铁及不可避免微量杂质；
浇铸，保真空破坏后，在1531～1541℃温度范围内浇铸连铸坯，轧材产品目标直径Φ30mm，连铸坯规格为180×220mm；
加热炉加热中，预热段温度600～800℃，加热段温度1180～1250℃，均热段温度1200～1240℃，均热时间不少于30min，加热时间控制在2.5-3小时；
除磷，高压水水压控制在18-20Mpa，一次除鳞即可除净表面氧化铁皮；
轧制中，压缩比≥10，开轧温度为1110℃，热轧工艺分为粗轧和精轧，粗轧后温度为1060℃，精轧后温度为900℃，进入步进式冷床输送到热剧锯切，锯切温度为670℃，锯切后进入收集槽收集打捆，进入缓冷坑时温度为540℃，缓冷时间24小时，出坑温度为40℃。
对产品检验后，钢的金相组织图如图3所示，图3中可以看出钢的金相组织为铁素体+珠光体。其力学性能为屈服强度值630MPa，抗拉强度890MPa，延伸率13％，Z向断面收缩率平均值45％，U型缺口冲击功80J，满足用户要求。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种起重机械卸扣用钢，其特征在于，所述钢的化学成分的重量百分比为：C 0.20～0.22％、Si 0.20～0.30％、Mn 0.60～0.70％、Cr 0.80～0.90％、P≤0.018％、S≤0.010％、Ni≤0.10％、Cu≤0.10％、Mo≤0.10％、Al 0.028～0.040％、Sn≤0.003％，其余为铁及不可避免微量杂质；其中Ni+Cu+Mo≤0.18％，控制钢的回火脆性敏感系数J＝(Si+Mn)×(P+Sn)×104≤120。
2.根据权利要求1所述的一种起重机械卸扣用钢，其特征在于，所述钢的金相组织为铁素体+珠光体。
3.权利要求1或2所述的一种起重机械卸扣用钢的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：电炉冶炼-LF精炼-VD真空脱气-连铸-加热炉加热-轧制-锯切-缓冷-入库，其中：
加热炉加热中，预热段温度600～800℃，加热段温度1180～1250℃，均热段温度1200～1240℃，均热时间不少于30min，加热时间控制在2.5-3小时；
轧制中，开轧温度1090～1150℃，经高压水除磷，粗轧轧制后的温度为1000℃～1100℃，精轧后终轧温度850～950℃，压缩比≥10；
锯切温度650～750℃，锯切后打捆收集进下一步工序；
钢材缓冷至500～600℃入缓冷坑，缓冷时间大于24小时，小于200℃出缓冷坑。
4.根据权利要求3所述的一种起重机械卸扣用钢的制备方法，其特征在于，高压水除鳞水压控制在18-20Mpa。
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