CN106216391B - 一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法 - Google Patents
一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106216391B CN106216391B CN201610649356.7A CN201610649356A CN106216391B CN 106216391 B CN106216391 B CN 106216391B CN 201610649356 A CN201610649356 A CN 201610649356A CN 106216391 B CN106216391 B CN 106216391B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rolling
- roughing
- production method
- heating
- 42crmo
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B43/00—Cooling beds, whether stationary or moving; Means specially associated with cooling beds, e.g. for braking work or for transferring it to or from the bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0224—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
- B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明属于冶金行业特殊钢生产加工领域，涉及一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法，以42CrMo铸坯为原料，依次包括如下工序：加热、除鳞、粗轧、粗轧后冷却、连轧、穿水冷却、棒材减定径机组精轧、冷床冷却，最终得到成品棒材。采用该工艺方法现场操作简单，易实现在线自动化控制，减少了工人的操作劳动强度；通过在线控轧控冷工艺，42CrMo钢种的平直度有较大改善；减少了后序热处理工艺(退火工艺)，节约了生产成本，缩短了生产周期，提高了钢材市场竞争力；得到42CrMo钢的硬度值范围为220～260HBW；金相组织为铁素体和珠光体；带状组织≤2级；晶粒度≥8级；力学性能均能满足国标和用户需求。
Description
技术领域
本发明属于冶金行业特殊钢生产加工领域，涉及一种轧制工艺，尤其涉及一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展，我国汽车制造工业和机械制造行业得到了迅猛发展，在这种背景下，加快汽车用钢的研发和发展就显得尤为重要。42CrMo钢由于其强度高、淬透性好，塑性、韧性好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度，因此广泛应用于汽车零部件，如汽车发动机曲轴、前桥、转向节等。但是，随着钢材的深加工技术发展，目前用户为了提高加工效率，对42CrMo的加工方法由原来的锯切工艺改变为剪切下料工艺，这就对钢材的热轧态硬度提出了较高的要求，热轧态硬度要求由正常冷却的300～340HBW降低到269HBW。然而目前国内钢铁行业对于小于规格的42CrMo钢种硬度值绝大多数控制在280～295HBW，尤其是小于规格42CrMo钢种硬度值绝大多数控制在290～320HBW。
文献《关于降低齿轮钢硬度的攻关》(杨佳,曾海霞.关于降低齿轮钢硬度的攻关[J].科技资讯,2013(21):65-66.)重点分析了42CrMo钢种硬度控制的解决方法，该文主要通过在现场冷床四周及输送辊道加防护罩，降低了冷却速度，使锯切温度控制650℃以上，下线入坑温度在550℃以上，最终达到降低42CrMo钢种硬度，但这种工艺方法对于轧线长、小规格42CrMo钢种的硬度控制并不适用，而且加重了钢材弯曲度。
文献《降低42CrMo钢轧态硬度的工艺改进》(王玉峰,郑国昱,阎岩,等.降低42CrMo钢轧态硬度的工艺改进[J].河北冶金,2010,61(4):45-46.)主要通过采用高温锯切快速下线，冷床增加保温罩，42CrMo钢快速下线缓冷后使奥氏体全部转变为珠光体，避免了产生贝氏体组织转变，满足了用户要求，但该工艺方法也同样增加了缓冷后钢材弯曲度，而且对于小规格42CrMo钢种的硬度控制也不适用。
文献《控制轧制对42CrMo钢组织与硬度的影响》(李康,赵林.控制轧制对42CrMo钢组织与硬度的影响[J].南钢科技与管理,2014,(4):12-14.)设计了三种不同的工艺流程，通过在KOCKS终轧温度前面开设水冷箱控冷，即终轧温度分别控制为950℃、820℃、780℃后上冷床进行空冷，其主要工艺路线为：粗轧、中轧→水冷→KOCKS轧制→空冷。最终通过控制终轧温度820℃时为最佳工艺，在此工艺条件下硬度平均值为222HB。但是通过现场工艺试验，对于主轧线长、下线温度低于300℃的轧钢车间而言，仅仅通过控制终轧温度还是很难控制42CrMo钢的硬度值，尤其是对于规格≤的42CrMo钢。
综上所述，可知现有技术对于控制42CrMo钢种硬度值有以下缺点：
(1)为了控制42CrMo钢种硬度值，一些钢铁企业通过后序采用热处理工艺(退火工艺)来解决，但该工艺生产成本高，周转时间长，而且浪费能源，不利于环保。
(2)为了控制42CrMo钢种硬度值，国内钢铁行业主要通过高温下线高温锯切，并及时入缓冷坑进行缓冷工艺来确保42CrMo钢的硬度值，该方法虽有一定成效，但是存在以下缺点：1)该方法增加了缓冷坑建设成本；2)增加了缓冷操作工的劳动强度；3)由于42CrMo易弯曲，缓冷之后弯曲度严重超标，增加矫直机矫直难度；4)如果下线温度控制不及时，极易导致硬度不合格。
(3)虽然现有工艺也有采用控制轧制工艺方法进行控制42CrMo钢种硬度值，但是对于主轧线长、下线温度低于300℃的轧钢车间而言，仅仅通过控制终轧温度还是很难控制42CrMo钢的硬度值，尤其是对于规格≤的42CrMo钢。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法。采用该工艺方法既具有工艺路线简单，生产成本低廉，可操作性简便，又完全能满足用户对42CrMo钢的硬度、组织、带状、晶粒度和力学性能要求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法，以42CrMo铸坯为原料，所述生产方法依次包括如下工序：加热、除鳞、粗轧、粗轧后冷却、连轧、穿水冷却、棒材减定径机组精轧、冷床冷却，最终得到成品棒材。
本发明采用控轧控冷工艺控制42CrMo钢硬度的技术原理为：随着减定径机组精轧开轧变形温度的降低，42CrMo钢轧制时产生的形变诱导使过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)向左上方移动，过冷奥氏体热力学极不稳定，容易诱导分解为铁素体与珠光体组织，从而使铁素体与珠光体组织析出机会和比例增大，中温贝氏体组织出现机会及比例相应减少。因此，确保42CrMo钢种硬度和组织的关键是控制好减定径机组精轧开轧温度、轧后保温罩冷却速率以及出保温罩温度。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述加热工序中，对所述铸坯进行加热，均热温度为1200～1240℃(比如1202℃、1205℃、1210℃、1220℃、1230℃、1235℃、1238℃、1240℃)。优选地，所述加热分为四段加热，依次为预热段、加热一段、加热二段和均热段；所述预热段的温度≤800℃(比如600℃、700℃、750℃、780℃、795℃)；所述加热一段的加热温度为1000～1180℃(比如1005℃、1010℃、1020℃、1050℃、1080℃、1120℃、1150℃、1160℃、1170℃、1175℃)；所述加热二段的加热温度为1200～1250℃(比如1202℃、1205℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃、1245℃、1248℃)；所述均热段的温度为1200～1240℃(比如1202℃、1205℃、1210℃、1220℃、1230℃、1235℃、1238℃、1240℃)；进一步优选地，所述加热工序中的总加热时间为4～5h(比如4.2h、4.4h、4.6h、4.8h)，所述均热段的均热时间为40～90min(比如41min、45min、50min、55min、60min、70min、80min、85min、88min、90min)。更优选地，所述加热工序在四段步进式加热炉内进行。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述除鳞工序中，采用高压水除鳞以去除氧化铁皮，所述高压水的压力25-30MPa(比如25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27MPa、28MPa、28.5MPa、29MPa、29.5MPa)；优选为28-30MPa。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述粗轧工序中，入口温度为1050～1100℃(比如1052℃、1055℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1095℃、1098℃)，粗轧道次为5-7道次；更优选地，所述粗轧工序中使用的粗轧机共6架，粗轧道次为6道次。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述粗轧后冷却工序中，将粗轧后得到的坯料表面温度冷却至750～860℃(比如755℃、760℃、770℃、780℃、800℃、820℃、830℃、840℃、845℃、850℃、855℃)，更优选地，采用水箱喷淋环冷却的方式将所述粗轧后得到的坯料表面温度冷却至750～850℃(即在脱头辊道前部分区域用水箱喷淋环冷却的方式将所述粗轧后得到的坯料表面温度冷却至750～850℃，在脱头辊道后部分区域不进行任何冷却，此时坯料会返红以获得后续中轧入口温度)；进一步地，所述粗轧后冷却工序中，冷却速度为2～10℃/s(比如2.5℃/s、3℃/s、4℃/s、5℃/s、6℃/s、7℃/s、8℃/s、9℃/s、9.5℃/s)。所述脱头辊道区域为粗轧与后续中轧之间的辊道距离；脱头辊道设置目的主要是实施低温轧制，而低温轧制对棒材的组织及综合力学性能均有极大提高。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述连轧工序包括中轧工序和预精轧工序，连轧后得到适合进入棒材减定径机组的坯料，所述中轧工序的入口温度为920～960℃(比如922℃、925℃、930℃、940℃、950℃、955℃、958℃)，所述中轧工序中，中轧道次为5-7道次；所述预精轧工序中，预精轧道次为3-5道次；更优选地，所述中轧工序中共设置6架中轧机，所述预精轧工序中共设置4架预精轧机，所述中轧道次为6道次，所述预精轧道次为4道次。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述穿水冷却工序中，将连轧后的坯料穿水冷却至700～770℃(比如702℃、705℃、710℃、720℃、730℃、740℃、745℃、748℃、750℃、760℃、765℃、768℃)；更优选地，所述穿水冷却的水冷速度为50～100℃/s(比如52℃/s、55℃/s、60℃/s、70℃/s、80℃/s、90℃/s、95℃/s、98℃/s)，水压为0.2～0.6MPa(比如0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa)。所述穿水冷却工序的目的在于降低轧制温度，实现低温轧制，提高棒材的组织及综合力学性能。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述棒材减定径机组精轧工序中，开轧温度为830～860℃(比如832℃、835℃、838℃、845℃、850℃、855℃、858℃)。更优选地，所述棒材减定径机组精轧是KOCKS轧制。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述冷床冷却工序的具体方法为：首选将棒材减定径机组精轧后得到的棒材在冷床保温罩内缓慢冷却至500℃以下，然后出所述保温罩进行冷床空冷；更优选地，所述缓慢冷却至450～500℃(比如455℃、460℃、470℃、480℃、490℃、495℃)，所述缓慢冷却的冷却速度为≤15℃/min(比如14℃/min、13℃/min、12℃/min、10℃/min、8℃/min、5℃/min、3℃/min、2℃/min、1℃/min)。所述冷床冷却工序的主要目的是为轧制冷却的成品棒材进行相变组织准备；另外还起输送钢材作用。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述棒材减定径机组精轧工序中，开轧温度为830～860℃；所述冷床冷却工序中，冷床保温罩内缓慢冷却速率≤15℃/min，出冷床保温罩温度为450～500℃。
上述轧制生产方法中，作为一种优选实施方式，所述成品棒材的直径在70mm以下。
一种采用上述方法生产的42CrMo钢，其硬度值范围为220～260HBW，金相组织为铁素体和珠光体，带状组织≤2级，晶粒度≥8级。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的轧制生产工艺得到42CrMo钢的硬度值范围为220～260HBW；金相组织为铁素体+珠光体；带状组织≤2级；晶粒度≥8级；力学性能均能满足国标和用户需求。
2)本发明的轧制生产工艺还有如下优势：通过在线控轧控冷工艺，42CrMo钢种硬度值控制完全满足标准和用户要求；现场操作简单，易实现在线自动化控制，减少了工人的操作劳动强度；通过在线控轧控冷工艺，42CrMo钢种的平直度有较大改善；减少了后序热处理工艺(退火工艺)，节约了生产成本，缩短了生产周期，提高了钢材市场竞争力。
附图说明
图1是本发明实施例1轧制的42CrMo钢的金相组织照片。
图2是本发明实施例1轧制的42CrMo钢的带状照片。
图3是本发明实施例1轧制的42CrMo钢的晶粒度照片。
图4是本发明实施例2轧制的42CrMo钢的金相组织照片。
图5是本发明实施例2轧制的42CrMo钢的带状照片。
图6是本发明实施例2轧制的42CrMo钢的晶粒度照片。
具体实施方式
以下结合附图通过实例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本发明提供的降低42CrMo硬度的轧制生产方法的一个优选实施方式采用“控制精轧的开轧温度(830～860℃)+控制保温罩缓冷速率(≤15℃/min)+控制出保温罩温度(450～500℃)”控轧控冷新工艺。
本发明提供的降低42CrMo硬度的轧制生产方法，以铸坯为原料，依次包括如下工序：加热、除鳞、粗轧、粗轧后冷却、连轧、穿水冷却、KOCKS轧制(减定径机组轧制)、冷床冷却，最终得到成品棒材；具体到以下实施例中，主要工艺流程如下：300×400mm连铸坯(即钢坯)→步进式加热炉加热→高压水除鳞去除氧化铁皮→高刚度粗轧机6架粗轧→中间脱头辊道冷却→连轧机组(高刚度中轧机6架、高刚度预精轧机4架)连轧→中间水箱穿水冷却→KOCKS轧制(共4架)→冷床保温罩缓冷→冷床空冷→锯切→下线打捆。
本发明的原料铸坯即通过常规冶炼、精炼、连铸工序获得，在此不再详细说明。
上述高刚度粗轧机6架出口轧件断面为200×220mm，所述脱头辊道区域为粗轧与后续中轧之间的辊道距离，在以下实施例中脱头辊道区域长度为64m；中间脱头辊道前部分区域进行轧件冷却使轧件头尾温度一致，另外确保连轧机组低温轧制。连轧机组低温轧制的主要目的在于使材料综合力学性能优异，晶粒度细化，提高钢材综合使用性能。
具体步骤如下：
1)钢坯加热，将钢坯在四段步进式加热炉内加热，四段的温度分别为：预热段：≤800℃；加热一段：1000～1180℃；加热二段：1200～1250℃；均热段：1200～1240℃；优先地，总加热时间为4～5h，总均热时间≥40min，优选为40-90min。
2)钢坯除鳞：将加热后的钢坯采用高压水除鳞去除氧化铁皮；优先地，高压水除鳞压力≥25MPa，优选为28-30MPa。
3)粗轧钢坯：将除鳞后的钢坯送入高刚度粗轧机6架进行粗轧得到粗轧坯；优先地，粗轧入口温度为1050～1100℃，粗轧道次为6次。
4)粗轧后冷却(即脱头辊道冷却)：将步骤3)得到的粗轧坯在脱头辊道前部分区域进行水箱喷淋环冷却，脱头辊道后面部分区域不进行任何冷却以保证粗轧坯返红并在到达中轧机入口时温度为920～960℃；优先地，通过水箱喷淋环冷却将粗轧坯表面温度冷却至750～860℃，冷却速度为2-10℃/s。
5)连轧机组连轧：将步骤4)得到的粗轧坯送入连轧机组(即包括高刚度中轧机6架、高刚度预精轧机4架)进行连轧(包括中轧和预精轧)得到KOCKS来料尺寸的轧材；优先地，中轧入口温度为920～960℃，中轧道次为6次，预精轧道次为4次。
6)穿水冷却：将预精轧后的轧材进行穿水冷却；优先地，上述穿水冷却将温度冷却至700～770℃，水冷速度50～100℃/s，水压为0.2～0.6MPa。在穿水冷却后让轧材返红以获得KOCKS轧制的开轧温度。
7)KOCKS轧制：将步骤6)得到的轧材进行KOCKS轧制，得到棒材；优先地，KOCKS轧制的开轧温度为830～860℃。
8)冷床冷却：棒材在冷床保温罩内缓慢冷却到500℃以下(即出保温罩低于500℃)，然后进行冷床空冷，得到成品棒材；优先地，上述缓慢冷却的冷却速度≤15℃/min，棒材出冷床保温罩的温度为450-500℃。
实施例1
一种降低42CrMo硬度的轧制生产工艺，包括以下步骤：
1)钢坯加热：将钢坯在四段步进式加热炉内加热，四段的温度分别为：预热段：700℃；加热一段：1050℃；加热二段：1230℃；均热段：1220℃；总加热时间为4h，均热时间40min；
2)铸坯除鳞：将加热后的钢坯采用高压水除鳞去除氧化铁皮，高压水除鳞压力28MPa；
3)粗轧铸坯：将除鳞后的钢坯送入高刚度粗轧机6架进行粗轧得到粗轧坯，粗轧入口温度为1070℃，粗轧出口温度为1030℃；
4)脱头辊道冷却：将步骤3)得到的粗轧坯在脱头辊道区域进行水箱喷淋环冷却，冷却速度7℃/s，粗轧坯表面温度应冷却至860℃；
5)连轧机组：将步骤4)得到的粗轧坯送入连轧机组进行连轧得到KOCKS来料尺寸的轧材，上述连轧机组包括高刚度中轧机6架、高刚度预精轧机4架，上述连轧包括中轧和预精轧；中轧入口温度为945℃，预精轧出口温度为930℃；
6)穿水冷却：将预精轧后的轧材进行穿水冷却；温度冷却至720℃，水冷速度70℃/s，水压为0.4MPa；
7)KOCKS轧制：将预精轧后得到的Φ73.2mm尺寸轧材进行减定径机组轧制(KOCKS轧制)，得到Φ60mm的棒材，KOCKS轧制开轧温度为840℃，出口温度为820℃；
8)冷床冷却：将步骤7)得到的Φ60mm棒材在冷床保温罩内以冷却速度10℃/min冷却到480℃，然后出保温罩进行冷床空冷，最终得到成品棒材。
采用本实施例方法共轧制10根圆钢(即棒材)，规格为Φ60mm，化学成分为：0.41％C，0.27％Si，0.66％Mn，1.06％Cr，0.17％Mo，0.02％Ni，其余为平衡Fe及不可避免的杂质，热轧态组织细化金相组织为铁素体+珠光体。图1是本实施例轧制的42CrMo钢的金相组织照片，从该图可以看出，42CrMo钢金相组织为铁素体和珠光体；图2是本实施例轧制的42CrMo钢的带状照片，从该图可以看出，根据国标GB/T13299，42CrMo钢评定带状组织级别为1.0级；图3是本实施例轧制的42CrMo钢的晶粒度照片，从该图可以看出，42CrMo钢本质晶粒度为7～8级。经布氏硬度计测量Φ60mm规格的10根42CrMo钢硬度值为220～225HBW；冷床冷却后钢材下线弯曲度改善明显，弯曲度由原来的≥20mm/m改善为≤4mm/m，钢材无需矫直。经检测上述圆钢的力学性能指标符合国标要求，具体见表1。
表1实施例1制备产品的力学性能
实施例2
一种降低42CrMo硬度的轧制生产工艺，包括以下步骤：
1)钢坯加热：将钢坯在四段步进式加热炉内加热，四段的温度分别为：预热段：750℃；加热一段：1080℃；加热二段：1240℃；均热段：1230℃；加热时间为4.5h，均热时间50min；
2)钢坯除鳞：将加热后的钢坯采用高压水除鳞去除氧化铁皮，高压水除鳞压力29MPa；
3)粗轧钢坯：将除鳞后的钢坯送入高刚度粗轧机6架进行粗轧得到粗轧坯，粗轧入口温度为1080℃，粗轧出口温度为1025℃；
4)脱头辊道：将步骤3)得到的粗轧坯在脱头辊道区域进行水箱喷淋环冷却，冷却速度8℃/s，粗轧坯表面温度应冷却至850℃；
5)连轧机组：将步骤4)得到的粗轧坯送入连轧机组进行连轧得到KOCKS来料尺寸的轧材，上述连轧机组包括高刚度中轧机6架、高刚度预精轧机4架，上述连轧包括中轧和预精轧；中轧入口温度为950℃，预精轧出口温度为935℃；
6)穿水冷却：将预精轧后的轧材进行穿水冷却；温度冷却至750℃，水冷速度85℃/s，水压为0.5MPa；
7)KOCKS轧制：将预精轧后得到的Φ131mm尺寸轧材进行减定径机组轧制(KOCKS轧制)，得到Φ100mm的棒材，KOCKS轧制开轧温度为845℃，出口温度为825℃；
8)缓慢冷却：将步骤7)得到的Φ100mm棒材在冷床保温罩内以冷却速度7℃/min冷却到465℃，然后出保温罩空冷，最终得到成品棒材。
采用本实施例方法共轧制圆钢(即棒材)10件，规格为Φ100mm，化学成分为：0.42％C，0.26％Si，0.78％Mn，1.12％Cr，0.22％Mo，0.02％Ni，其余为平衡Fe及不可避免的杂质，热轧态组织细化为铁素体+珠光体。图4是本实施例轧制的42CrMo钢的金相组织照片，从该图可以看出，42CrMo钢金相组织为铁素体和珠光体；图5是本实施例轧制的42CrMo钢的带状照片，从该图可以看出，根据国标GB/T13299，42CrMo钢评定带状组织级别为1.0级，最高带状组织级别不超过1.5级；图6是本实施例轧制的42CrMo钢的晶粒度照片，从该图可以看出，42CrMo钢本质晶粒度为7～8级。经布氏硬度计测量Φ100mm规格的10件42CrMo钢，硬度值为230～245HBW；冷床冷却后钢材下线弯曲度改善明显，弯曲度由原来的≥30mm/m改善为≤6mm/m，仅1件钢材需矫直。经检测上述圆钢的各项力学性能指标均符合标准要求。具体见表2。
表2实施例2制备产品的力学性能
实施例3
一种降低42CrMo硬度的轧制生产工艺，包括以下步骤：
1)钢坯加热：将钢坯在四段步进式加热炉内加热，四段的温度分别为：预热段：800℃；加热一段：1150℃；加热二段：1200℃；均热段：1210℃；总加热时间为4h，均热时间40min；
2)钢坯除鳞：将加热后的钢坯采用高压水除鳞去除氧化铁皮，高压水除鳞压力28MPa；
3)粗轧钢坯：将除鳞后的钢坯送入高刚度粗轧机6架进行粗轧得到粗轧坯，粗轧入口温度为1100℃，粗轧出口温度为1045℃；
4)脱头辊道冷却：将步骤3)得到的粗轧坯在脱头辊道区域进行水箱喷淋环冷却，冷却速度9℃/s，粗轧坯表面温度应冷却至830℃；
5)连轧机组：将步骤4)得到的粗轧坯送入连轧机组进行连轧得到KOCKS来料尺寸的轧材，上述连轧机组包括高刚度中轧机6架、高刚度预精轧机4架，上述连轧包括中轧和预精轧；中轧入口温度为955℃，预精轧出口温度为945℃；
6)穿水冷却：将预精轧后的轧材进行穿水冷却；温度冷却至700℃，水冷速度50℃/s，水压为0.2MPa；
7)KOCKS轧制：将预精轧后得到的Φ80mm尺寸轧材进行减定径机组轧制(KOCKS轧制)，得到Φ63mm的棒材，KOCKS轧制开轧温度为860℃，出口温度为840℃；
8)冷床冷却：将步骤7)得到的Φ70mm棒材在冷床保温罩内以冷却速度15℃/min冷却到450℃，然后出保温罩进行冷床空冷，最终得到成品棒材。
采用本实施例方法轧制10件圆钢(即棒材)，其规格为Φ70mm，化学成分为：0.41％C，0.27％Si，0.66％Mn，1.06％Cr，0.17％Mo，0.02％Ni，其余为平衡Fe及不可避免的杂质，热轧态组织细化金相组织为铁素体+珠光体。该实施例轧制的圆钢的金相组织为铁素体+珠光体，带状组织1.0级别，晶粒度8级。经布氏硬度计测量Φ70mm规格的10件42CrMo钢，硬度值为230～235HBW；冷床冷却后钢材下线弯曲度改善明显，弯曲度由原来的≥23mm/m改善为≤4mm/m；钢材无需矫直。经检测上述圆钢的力学性能指标符合国标要求，具体见表3。
表3实施例3制备产品的力学性能
实施例4
本实施例除步骤7)和8)不同于实施例1以外，其他工序均与实施例1相同，本实施例共分8组试验，具体的步骤7)和8)中的工艺参数参见表4，钢材性能参见表4和5。
表4实施例4中各组的步骤7)和8)的工艺参数和部分性能数据
注：F—铁素体；P—珠光体；B—贝氏体
表5实施例4中各组钢材的性能数据
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
本发明提供了一种降低42CrMo硬度的轧制生产工艺，其方法独特，用该工艺生产的42CrMo圆钢，既具有工艺路线简单，生产成本低廉，可操作性简便，又完全能满足用户对42CrMo钢的硬度、组织、带状、晶粒度和力学性能要求，具有良好的市场推广价值。
Claims (15)
1.一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法，其特征在于，以42CrMo铸坯为原料，所述生产方法依次包括如下工序：加热、除鳞、粗轧、粗轧后冷却、连轧、穿水冷却、棒材减定径机组精轧、冷床冷却，最终得到成品棒材；
所述粗轧后冷却工序中，将粗轧后得到的坯料表面温度冷却至750～860℃；
所述穿水冷却工序中，将连轧后的坯料穿水冷却至700～770℃；所述穿水冷却工序中，所述穿水冷却的水冷速度为50～100℃/s，水压为0.2～0.6MPa；
所述棒材减定径机组精轧工序中，开轧温度为830～860℃；所述冷床冷却工序中，冷床保温罩内缓慢冷却速率2～15℃/min，出冷床保温罩温度为450～495℃。
2.根据权利要求1所述的轧制生产方法，其特征在于，
所述加热工序中，对所述铸坯进行加热，均热温度为1200～1240℃。
3.根据权利要求1所述的轧制生产方法，其特征在于，所述粗轧工序中，入口温度为1050～1100℃，粗轧道次为5-7道次。
4.根据权利要求1所述的轧制生产方法，其特征在于，所述粗轧后冷却工序中，采用水箱喷淋环冷却的方式将所述粗轧后得到的坯料表面温度冷却至750～850℃。
5.根据权利要求1所述的轧制生产方法，其特征在于，所述连轧工序包括中轧工序和预精轧工序，连轧后得到适合进入棒材减定径机组的坯料，所述中轧工序的入口温度为920～960℃，所述中轧工序中，中轧道次为5-7道次；所述预精轧工序中，预精轧道次为3-5道次。
6.根据权利要求2所述的轧制生产方法，其特征在于，所述加热分为四段加热，依次为预热段、加热一段、加热二段和均热段；所述预热段的温度≤800℃；所述加热一段的加热温度为1000～1180℃；所述加热二段的加热温度为1200～1250℃，所述均热段的温度为1200～1240℃。
7.根据权利要求6所述的轧制生产方法，其特征在于，所述加热工序中的总加热时间为4～5h，所述均热段的均热时间为40～90min。
8.根据权利要求7所述的轧制生产方法，其特征在于，所述加热工序在四段步进式加热炉内进行；
所述除鳞工序中，采用高压水除鳞以去除氧化铁皮，所述高压水的压力25-30MPa。
9.根据权利要求3所述的轧制生产方法，其特征在于，所述粗轧工序中使用的粗轧机共6架，粗轧道次为6道次。
10.根据权利要求4所述的轧制生产方法，其特征在于，所述粗轧后冷却工序中，冷却速度为2～10℃/s。
11.根据权利要求5所述的轧制生产方法，其特征在于，所述中轧工序中共设置6架中轧机，所述预精轧工序中共设置4架预精轧机，所述中轧道次为6道次，所述预精轧道次为4道次。
12.根据权利要求1所述的轧制生产方法，其特征在于，所述棒材减定径机组精轧是KOCKS轧制。
13.根据权利要求1所述的轧制生产方法，其特征在于，所述成品棒材的直径在70mm以下。
14.根据权利要求8所述的轧制生产方法，其特征在于，所述高压水的压力为28-30MPa。
15.一种采用权利要求1-14中任意一项方法生产的42CrMo钢，其特征在于，所述42CrMo钢的硬度值范围为220～260HBW，金相组织为铁素体和珠光体，带状组织≤2级，晶粒度≥8级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610649356.7A CN106216391B (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610649356.7A CN106216391B (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106216391A CN106216391A (zh) | 2016-12-14 |
| CN106216391B true CN106216391B (zh) | 2018-10-23 |
Family
ID=57547240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610649356.7A Active CN106216391B (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106216391B (zh) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108246801B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-12-08 | 钢铁研究总院华东分院 | 一种大规格非调质钢轧制设备及其轧制生产方法 |
| CN108994078A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-14 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种中棒材控轧控冷方法 |
| CN108906884B (zh) * | 2018-06-22 | 2020-08-14 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种高性能20CrMnTi齿轮钢的低温轧制生产方法 |
| CN108526221A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-14 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种低碳钢连铸连轧生产线及其生产工艺 |
| CN109013715B (zh) * | 2018-07-26 | 2020-04-21 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的轧制方法 |
| CN111097797B (zh) * | 2018-10-29 | 2021-07-02 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种合金钢棒材的光亮材制造系统及方法 |
| CN109648020A (zh) * | 2018-11-17 | 2019-04-19 | 柳州国福科技有限公司 | 一种汽车用心轴高效绿色轧制工艺 |
| CN110252809B (zh) * | 2019-07-01 | 2021-03-12 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 减少中铬铁素体不锈钢表面粗糙带的方法 |
| CN110918642A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-03-27 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种改善42CrMo棒材弯曲度的生产控制方法 |
| CN110814025A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-21 | 盐城市联鑫钢铁有限公司 | 一种双线高速棒材超细晶粒轧制工艺方法 |
| CN110918643A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-27 | 西宁特殊钢股份有限公司 | 一种改善钢棒热轧材成品中心等轴晶区比率的方法 |
| CN111118403B (zh) * | 2020-03-06 | 2020-11-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种Ti微合金化高强韧性贝氏体非调质钢及其控锻控冷工艺和生产工艺 |
| CN111471920B (zh) * | 2020-04-30 | 2021-09-17 | 江苏利淮钢铁有限公司 | 一种u型螺栓用非调质钢及其生产方法 |
| CN111495992A (zh) * | 2020-05-10 | 2020-08-07 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 一种热轧棒材高压水除鳞系统及除鳞方法 |
| CN113102525A (zh) * | 2020-05-10 | 2021-07-13 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | C50圆钢的轧制工艺 |
| CN113102526A (zh) * | 2020-05-10 | 2021-07-13 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | C45圆钢的轧制工艺 |
| CN113102527A (zh) * | 2020-05-10 | 2021-07-13 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 45Mn2圆钢的轧制工艺 |
| CN111570537B (zh) * | 2020-05-22 | 2022-02-11 | 江苏联峰实业有限公司 | 一种提高钢筋强度及其断裂韧性的热轧工艺 |
| CN111906153B (zh) * | 2020-06-17 | 2022-04-19 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种汽车底盘用非调质钢制备方法 |
| CN111647734B (zh) * | 2020-07-12 | 2022-04-19 | 首钢集团有限公司 | 一种免退火热轧棒材的制备方法及其产品 |
| CN112090958B (zh) * | 2020-08-03 | 2022-09-16 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种控制低碳深冲钢实际晶粒度的轧制工艺 |
| CN112301279A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-02-02 | 石家庄钢铁有限责任公司 | 一种免退火低硬度弹簧用热轧圆钢的生产方法 |
| CN112453052A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-09 | 云南曲靖呈钢钢铁（集团）有限公司 | 一种高锰无钒钢筋的新型轧制工艺 |
| CN112808773B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-09-02 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种控制低碳Mn-Cr型齿轮钢组织的轧制方法 |
| CN112893489A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 西宁特殊钢股份有限公司 | 一种消除20MnCr5钢轧态混晶组织的轧制工艺 |
| CN113290045A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-24 | 宝武杰富意特殊钢有限公司 | 一种改善CrMo圆钢弯曲的轧制工艺 |
| CN113245365B (zh) * | 2021-05-12 | 2023-09-05 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种在线提升钢材韧性的轧制生产方法 |
| CN113215492B (zh) | 2021-05-12 | 2022-04-08 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法 |
| CN113388784B (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-02 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 一种耐低温非调质钢及其制备方法与应用 |
| CN113600611A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-05 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种提高棒材热轧平直度控制弯曲的方法 |
| CN114058944B (zh) * | 2021-09-17 | 2022-09-02 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种q500钢级低合金结构钢棒材及其控轧控冷轧制方法 |
| CN114011879B (zh) * | 2021-10-27 | 2024-08-23 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种中碳高合金耐磨钢的控制硬度制备方法及其生产装置 |
| CN114130835B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-10-03 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种应用于高速高负荷轴的35CrMnSiA圆钢的生产方法及其制得的35CrMnSiA圆钢 |
| CN114657350B (zh) * | 2022-02-28 | 2023-11-17 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 风电螺栓套筒用42CrMoA棒材热轧态硬度的控制方法 |
| CN114875313A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-09 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 一种温锻齿轮钢及其生产方法 |
| CN114990430B (zh) * | 2022-05-08 | 2023-06-06 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种免退火冷镦齿轮用钢及其制造方法 |
| CN116536594A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-08-04 | 本钢板材股份有限公司 | 一种CrMo系合金钢控轧控冷方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101440461A (zh) * | 2007-11-21 | 2009-05-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种耐油井气腐蚀抽油杆钢及其制造方法 |
| JP4695221B1 (ja) * | 2010-07-16 | 2011-06-08 | 山田 榮子 | 平鋼の制御冷却方法 |
| CN103882314A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | 鞍钢股份有限公司 | 一种42CrMo钢冷轧板及其生产方法 |
| CN104190705A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-12-10 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种轴承钢线材生产工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100282369A1 (en) * | 2007-02-05 | 2010-11-11 | John Noveske | Noveske rifleworks extreme duty machine gun barrel |
-
2016
- 2016-08-09 CN CN201610649356.7A patent/CN106216391B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101440461A (zh) * | 2007-11-21 | 2009-05-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种耐油井气腐蚀抽油杆钢及其制造方法 |
| JP4695221B1 (ja) * | 2010-07-16 | 2011-06-08 | 山田 榮子 | 平鋼の制御冷却方法 |
| CN103882314A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | 鞍钢股份有限公司 | 一种42CrMo钢冷轧板及其生产方法 |
| CN104190705A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-12-10 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种轴承钢线材生产工艺 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 关于降低齿轮钢硬度的攻关;杨佳等;《科技资讯》;20130731(第21期);第65-66页 * |
| 合金元素及显微组织对42CrMo钢硬度的影响;吴俊雄等;《钢铁研究》;20120831;第40卷(第4期);第28-31页 * |
| 控制轧制对42CrMo钢组织与硬度的影响;李康等;《南钢科技与管理》;20141231(第4期);第12-14、18页 * |
| 李康等.控制轧制对42CrMo钢组织与硬度的影响.《南钢科技与管理》.2014,(第4期), * |
| 降低42CrMo钢轧态硬度的工艺改进;王玉峰等;《河北冶金》;20100831(第4期);第45-46,61页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106216391A (zh) | 2016-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106216391B (zh) | 一种降低42CrMo硬度的轧制生产方法 | |
| CN108906884B (zh) | 一种高性能20CrMnTi齿轮钢的低温轧制生产方法 | |
| CN103769424B (zh) | 炉卷轧机钢板表面红色氧化铁皮的控制方法 | |
| CN104525560B (zh) | 普碳钢/含Nb钢20‑30mm中厚板麻面的有效控制方法 | |
| CN113122776B (zh) | 一种高强韧性中、大直径直接切削用非调质钢及其生产工艺 | |
| CN103194580B (zh) | 低带状组织齿轮钢的轧制方法 | |
| CN110438416A (zh) | 一种消除超宽幅高氮奥氏体不锈钢中厚板表面裂纹的方法 | |
| CN112080687B (zh) | 一种细晶粒高碳钢及其轧制生产方法 | |
| CN106756618B (zh) | 100mm厚Q420GJC/D控轧态高强度结构用钢板 | |
| CN104451386B (zh) | 一种低屈强比石油储备罐体用610Mpa高强度钢板及其制造方法 | |
| WO2022227891A1 (zh) | 一种大规格直接切削用非调质钢的制备方法 | |
| CN107604248B (zh) | 一种高强度q500gjd调质态建筑结构用钢板及其制造方法 | |
| CN109136482A (zh) | 低成本屈服强度≥960Mpa高强度中厚板及其生产方法 | |
| CN104099520A (zh) | 一种高碳低合金锯片钢及其热轧钢板生产方法 | |
| CN113245365A (zh) | 一种在线提升钢材韧性的轧制生产方法 | |
| Zhuang et al. | Effects of rolling and cooling conditions on microstructure and mechanical properties of low carbon cold heading steel | |
| CN113215492B (zh) | 一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法 | |
| CN108193137A (zh) | 一种不大于80mm厚1000MPa级水电用钢板的DQ-Q&T方法 | |
| CN106566989A (zh) | 一种含钒工具用热轧宽带钢及其生产方法 | |
| CN114015847A (zh) | 采用控轧控冷工艺生产一种直接切削用45钢的方法 | |
| CN109609839A (zh) | 高延伸性能的低合金高强耐磨钢nm450及其生产方法 | |
| CN108330386A (zh) | 一种锯片用钢及其热轧钢板生产方法 | |
| CN103331308A (zh) | 基于临界温度的碳锰钢节能型轧制方法 | |
| CN104532139B (zh) | 高强韧性钢球及其生产方法 | |
| CN105861939A (zh) | 一种生产nm360钢的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20161205 Address after: 435001 Huangshi Road, Hubei, Huangshi, No. 316 Applicant after: Daye Special Steel Co., Ltd. Address before: 435001 Huangshi Road, Hubei, Huangshi, No. 316 Applicant before: Hubei Xinyegang Steel Co., Ltd. |
|
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200416 Address after: 435001 Huangshi Road, Hubei, Huangshi, No. 316 Patentee after: Daye Special Steel Co., Ltd Address before: 435001 Huangshi Road, Hubei, Huangshi, No. 316 Patentee before: DAYE SPECIAL STEEL Co.,Ltd. |