CN106929622A - 一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，包括以下步骤：A、铁水预处理脱硫；B、钢水冶炼；C、脱氧合金化；D、钢水LF炉精炼；E、钢水VD炉真空精炼；F、钢水浇铸；G、钢坯加热；H、控轧控冷。本发明生产的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条钢质洁净度高、夹杂物少，具有高强度及优异的塑韧性和冷镦加工变形能力，满足高级别紧固件的生产需求，钢中气体含量及夹杂物显著降低。

Description

一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金及黑色金属压力加工技术领域，具体涉及一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法。
背景技术
40Cr合金结构钢是机械制造业使用最为广泛的钢种之一，加工性能和机械性能良好，具有较好的低温冲击韧性、塑性、耐磨性和低的缺口敏感性，广泛应用于制作家用电器、办公用品、汽车、摩托车和机床等设备的齿轮、主轴、曲轴、偏心轴、油泵转子、滑块、蜗杆、套环、套筒、销子、连杆、螺钉、螺帽、进气阀等零件的制造。用40Cr制作的零部件加工制作工艺复杂，且一般都为机械设备的重要部位，往往需要承受多种载荷的综合作用，因此对钢材有特殊质量要求，要求成分均匀稳定、有害元素低、钢质纯净度高，具有良好的内在、表面质量及加工工艺性能。目前国内40Cr合金结构钢热轧圆盘条大多采用“转炉+LF炉+连铸+高速线材轧机”生产，钢中气体含量和夹杂物相对较高，氧含量>35ppm，氮含量>50ppm，氢含量>2ppm，非金属夹杂物大多为0.5-1.5级；此外，钢的显微组织结构及配比未达到最优化，导致钢的塑韧加工变形能力有限，制约了40Cr合金结构钢在高级别紧固件领域的应用。
目前国内已有40Cr合金结构钢生产的专利和论文研究报道，但钢中有害元素、夹杂物及气体含量相对较高、断面收缩率及1/3顶锻合格率较低，制约了40Cr合金结构钢在高级别紧固件领域的应用。为进一步改善40Cr合金结构刚热轧圆盘条的塑韧性和冷镦加工变形能力，急需开发一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法。
本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：
A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2000~2200mm，按12.0～14.0 kg/t钢的量，加入CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣，得到预处理后的铁水；
B、钢水冶炼：将A步骤得到的预处理后的铁水、优质废钢加入LD转炉中，进行顶底复合吹炼，分别按35.0～40.0kg/t钢、20.0～25.0kg/t钢、1.0～3.0kg/t钢的加入量，加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.10wt%，出钢温度≤1650℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为2.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min；
C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→高碳铬铁→高碳锰铁→增碳剂，依次向钢包中加入下列物质：按3.1～4.8kg/t钢的量，加入硅钙钡合金；按15.4～18.9kg/t钢的量，加入高碳铬铁；按6.4～9.1kg/t钢的量，加入高碳锰铁；按1.1kg/t钢的量，加入增碳剂；在钢包钢水量达到3/4时加完；出钢完毕后，将钢水吊送至LF精炼炉进行精炼处理；
D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕的钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用氩气流量20～30NL/min吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰4.0～5.0kg/t钢、精炼渣1.0kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为5.0～6.5；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸调整钢液成分，控制钢水氧活度≤5ppm；之后将钢水温度加热至1620～1630℃后进行喂线处理，喂入硅钙线，喂线速度为2.5m/s，喂线量为100m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；
E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用氩气流量20NL/min吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至80Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为30～50NL/min，在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间10分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为20～30NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；
F、钢水浇铸：在中间包温度为1515～1525℃，拉速为1.7～1.9m/min，二冷比水量为0.6～0.8L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为300A、运行频率为4.0Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将E步骤的钢水全程保护连铸成断面150mm×150mm的钢坯；
G、钢坯加热：将F步骤钢坯送入均热段炉温为1050～1100℃的加热炉中，加热50～60分钟，钢坯出钢温度为970～1000℃，后经高压水出鳞，送入高速线材轧机进行轧制；
H、控轧控冷：将G步骤得到的的钢坯送入28个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.15～0.25m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；之后在速度为10.0～13.0 m/s的轧制条件下，中轧12个道次；之后进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为80～110m3/h条件下控冷2～3秒；之后在精轧温度为850～870℃，速度为20～65m/s的轧制条件下，精轧5～10个道次；之后在温度为820～840℃，速度为20～65m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行延迟型控制冷却；斯太尔摩风冷线控冷时风机全部关闭，开启前4台风机上方保温罩盖，辊道速度控制为0.20～0.35m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为600～630℃，之后将盘卷自然空冷至室温即得40Cr合金结构钢热轧圆盘条。
本发明的有益效果：
1、本发明提供了一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，钢水通过VD真空精炼处理工艺，使钢中气体含量及夹杂物显著降低，P≤0.013wt%、S≤0.005wt%，氧含量≤0.0020wt%，氮含量≤0.0040wt%，氢含量≤0.0002wt%，非金属夹杂物≤0.5级，有利于钢材塑韧性和加工变形能力的改善；轧钢工序控制较低的开轧温度、进精轧温度及吐丝温度，促进了铁素体晶粒的细化，吐丝完后的盘条采用延迟型斯太尔摩冷却方式进行控冷，在斯太尔摩辊道上以缓慢的冷速完成相变，得到细晶粒铁素体+细珠光体显微组织，钢的顶锻变形能力显著改善。
2、本发明生产的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条钢质洁净度高、夹杂物少，具有高强度及优异的塑韧性和冷镦加工变形能力，满足高级别紧固件的生产需求，钢中气体含量及夹杂物显著降低。
3、本发明提供了一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，通过化学成分优化设计、KR法铁水预处理深脱硫、LD转炉冶炼、LF钢包炉精炼、VD炉真空精炼、小方坯全程保护浇注、高线控轧控冷等工艺技术，获得了具有下列质量比化学成分的高强度免退火紧固件用钢盘条：C 0.39～0.43 wt%、Si 0.17～0.26wt%、Mn 0.60～0.80wt%、Cr 0.90～1.10wt%、S≤0.005wt%、P≤0.013wt%、O≤0.0020wt%、N≤0.0040wt%、H≤0.00015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。本发明所生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条具有高洁净度和优异的工艺力学性能，夹杂物≤0.5级，抗拉强度Rm 820-900MPa，断面收缩率Z≥63.0%，1/3冷顶锻合格率100%，1/4冷顶锻合格率≥75%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，包括以下步骤：
A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2000~2200mm，按12.0～14.0 kg/t钢的量，加入CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣，得到预处理后的铁水；
B、钢水冶炼：将A步骤得到的预处理后的铁水、优质废钢加入LD转炉中，进行顶底复合吹炼，分别按35.0～40.0kg/t钢、20.0～25.0kg/t钢、1.0～3.0kg/t钢的加入量，加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.10wt%，出钢温度≤1650℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为2.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min；
C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→高碳铬铁→高碳锰铁→增碳剂，依次向钢包中加入下列物质：按3.1～4.8kg/t钢的量，加入硅钙钡合金；按15.4～18.9kg/t钢的量，加入高碳铬铁；按6.4～9.1kg/t钢的量，加入高碳锰铁；按1.1kg/t钢的量，加入增碳剂；在钢包钢水量达到3/4时加完；出钢完毕后，将钢水吊送至LF精炼炉进行精炼处理；
D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用氩气流量20～30NL/min吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰4.0～5.0kg/t钢、精炼渣1.0kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为5.0～6.5；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸调整钢液成分,控制钢水氧活度≤5ppm；之后将钢水温度加热至1620～1630℃后进行喂线处理，喂入硅钙线，喂线速度为2.5m/s，喂线量为100m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；
E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用氩气流量20NL/min吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至80Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为30～50NL/min，在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间10分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为20～30NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；
F、钢水浇铸：在中间包温度为1515～1525℃，拉速为1.7～1.9m/min，二冷比水量为0.6～0.8L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为300A、运行频率为4.0Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将E步骤的钢水全程保护连铸成断面150mm×150mm的钢坯；
G、钢坯加热：将F步骤钢坯送入均热段炉温为1050～1100℃的加热炉中，加热50～60分钟，钢坯出钢温度为970～1000℃，后经高压水出鳞，送入高速线材轧机进行轧制；
H、控轧控冷：将G步骤得到的的钢坯送入28个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.15～0.25m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；之后在速度为10.0～13.0 m/s的轧制条件下，中轧12个道次；之后进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为80～110m3/h条件下控冷2～3秒；之后在精轧温度为850～870℃，速度为20～65m/s的轧制条件下，精轧5～10个道次；之后在温度为820～840℃，速度为20～65m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行延迟型控制冷却；斯太尔摩风冷线控冷时风机全部关闭，开启前4台风机上方保温罩盖，辊道速度控制为0.20～0.35m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为600～630℃，之后将盘卷自然空冷至室温即得40Cr合金结构钢热轧圆盘条。
步骤A中所述的高炉铁水的化学成分为C 4.0~4.3wt%、Si 0.25~0.45wt%、Mn 0.50~0.80wt% 、P 0.075~0.100wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤A中所述的预处理后的铁水的化学成分为：C 4.0~4.3wt%、Si 0.25~0.45wt%、Mn 0.50~0.80wt% 、P 0.075~0.100wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤B中所述的优质废钢的化学成分为：C 0.20~0.25wt%、Si 0.35~0.55 wt%、Mn1.10~1.35wt% 、P 0.015~0.030wt%、S 0.020~0.036wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤C中所述的硅钙钡合金的化学成分为： Si 52.5wt%，Ca 10.3wt%，Ba13.5wt%，Al 3.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤C中所述的高碳铬铁的化学成分为：Cr 57.5wt%，C 7.3wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤C中所述的高碳锰铁的化学成分为：Mn 75.8wt%，C 6.9wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤C中所述的增碳剂的化学成分为：C 92.15wt%，S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可避免的不纯物。
步骤D中所述的硅钙线的化学成分为：Si 53.5wt%、Ca 28.2wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤H中所述的40Cr合金结构钢热轧圆盘条的化学成分为：C 0.39～0.43 wt%、Si0.17～0.26wt%、Mn 0.60～0.80wt%、Cr 0.90～1.10wt%、S≤0.005wt%、P≤0.013wt%、O≤0.0020wt%、N≤0.0040wt%、H≤0.00015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
本发明提供的一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条具有下列化学成分及气体含量(见表1所示)，具有下列工艺力学性能、夹杂物及显微组织结构(见表2、表3所示)；
表1一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条化学成份
表2 本发明生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条工艺力学性能
表3 本发明生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条显微组织、脱碳层及夹杂物
实施例1
A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水(化学成分C 4.0wt%、Si 0.25wt%、Mn 0.50wt% 、P0.100wt%、S 0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2000mm，按12.0 kg/t钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C 4.0wt%、Si 0.25wt%、Mn 0.50wt% 、P 0.100wt%、S 0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
B、钢水冶炼：将A步骤的预处理脱硫铁水(化学成分C 4.0wt%、Si 0.25wt%、Mn0.50wt% 、P 0.100wt%、S 0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C0.20wt%、Si 0.35 wt%、Mn 1.10wt% 、P 0.030wt%、S 0.036wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按35.0kg/t钢、20.0kg/t钢、1.0kg/t钢的加入量，加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量0.10wt%，出钢温度1640℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为2.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20NL/min。
C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→高碳铬铁→高碳锰铁→增碳剂，依次向钢包中加入下列物质：按3.1kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡合金： Si 52.5wt%，Ca 10.3wt%，Ba 13.5wt%，Al 3.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按15.4kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr 57.5wt%，C 7.3wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按6.4kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn 75.8wt%，C 6.9wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.1kg/t钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C 92.15wt%，S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，将钢水吊送至LF精炼炉进行精炼处理。
D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰4.0kg/t钢、精炼渣1.0 kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为5.0；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸调整钢液成分，控制钢水氧活度5ppm；之后将钢水温度加热至1630℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线： Si 53.5wt%、Ca 28.2wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.5m/s，喂线量为100m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至80Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为30NL/min，在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间10分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为20NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位。
F、钢水浇铸：在中间包温度为1525℃，拉速为1.9m/min，二冷比水量为0.8L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为300A、运行频率为4.0Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将E步骤的钢水全程保护连铸成断面150mm×150mm的钢坯。
G、钢坯加热：将F步骤钢坯送入均热段炉温为1100℃的加热炉中，加热60分钟，钢坯出钢温度为1000℃，后经高压水出鳞，送入高速线材轧机进行轧制。
H、控轧控冷：将G步骤的钢坯送入28个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.25m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；之后在速度为13.0 m/s的轧制条件下，中轧12个道次；之后进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为80m3/h条件下控冷2秒；之后在精轧温度为870℃，速度为65m/s的轧制条件下，精轧10个道次；之后在温度为840℃，速度为65m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行“延迟”型控制冷却(即缓慢冷却)；斯太尔摩风冷线控冷时风机全部关闭，开启前4台风机上方保温罩盖，辊道速度控制为0.35m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为630℃，之后将盘卷自然空冷至室温即获得一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条，具有下列重量百分比的化学成分：C 0.39 wt%、Si 0.17wt%、Mn 0.60 wt%、Cr 0.90wt%、S 0.005wt%、P 0.013wt%、O 0.0020wt%、N 0.0040wt%、H0.00015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
本实施例提供的一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条工艺力学性能、显微组织及夹杂物检验见表4、表5所示；
表4 本实施例生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条工艺力学性能
表5 本实施例生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条显微组织、脱碳层及夹杂物
实施例2
A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水(化学成分C 4.1wt%、Si 0.37wt%、Mn 0.65wt% 、P0.090wt%、S 0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2100mm，按13.0 kg/t钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C 4.1wt%、Si 0.37wt%、Mn 0.65wt% 、P 0.090wt%、S 0.003wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
B、钢水冶炼：将A步骤的预处理脱硫铁水(化学成分C 4.1wt%、Si 0.37wt%、Mn0.65wt% 、P 0.090wt%、S 0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C0.22wt%、Si 0.40wt%、Mn 1.20wt% 、P 0.023wt%、S 0.028wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按37.0kg/t钢、22.0kg/t钢、2.0kg/t钢的加入量，加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量0.12wt%，出钢温度1645℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为2.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为25NL/min。
C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→高碳铬铁→高碳锰铁→增碳剂，依次向钢包中加入下列物质：按4.0kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡合金： Si 52.5wt%，Ca 10.3wt%，Ba 13.5wt%，Al 3.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按17.2kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr 57.5wt%，C 7.3wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按7.8kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn 75.8wt%，C 6.9wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.1kg/t钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C 92.15wt%，S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，将钢水吊送至LF精炼炉进行精炼处理。
D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(25NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰4.5kg/t钢、精炼渣1.0 kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为6.0；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸调整钢液成分，控制钢水氧活度4ppm；之后将钢水温度加热至1625℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线： Si 53.5wt%、Ca 28.2wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.5m/s，喂线量为100m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至80Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为40NL/min，在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间10分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为25NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位。
F、钢水浇铸：在中间包温度为1520℃，拉速为1.8m/min，二冷比水量为0.7L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为300A、运行频率为4.0Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将E步骤的钢水全程保护连铸成断面150mm×150mm的钢坯。
G、钢坯加热：将F步骤钢坯送入均热段炉温为1070℃的加热炉中，加热55分钟，钢坯出钢温度为985℃，后经高压水出鳞，送入高速线材轧机进行轧制。
H、控轧控冷：将G步骤的钢坯送入28个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.20m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；之后在速度为12.0 m/s的轧制条件下，中轧12个道次；之后进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为100m3/h条件下控冷2秒；之后在精轧温度为860℃，速度为45m/s的轧制条件下，精轧8个道次；之后在温度为830℃，速度为45m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行“延迟”型控制冷却(即缓慢冷却)；斯太尔摩风冷线控冷时风机全部关闭，开启前4台风机上方保温罩盖，辊道速度控制为0.30m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为620℃，之后将盘卷自然空冷至室温即获得一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条，具有下列重量百分比的化学成分：C 0.41 wt%、Si 0.21wt%、Mn 0.70 wt%、Cr 1.00wt%、S 0.004wt%、P 0.011wt%、O 0.0018wt%、N 0.0035wt%、H0.00015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
本实施例提供的一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条工艺力学性能、显微组织及夹杂物检验见表6、表7所示；
表6 本实施例生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条工艺力学性能
表7 本实施例生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条显微组织、脱碳层及夹杂物
实施例3
A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水(化学成分C 4.3wt%、Si 0.45wt%、Mn 0.80wt% 、P0.075wt%、S 0.018wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2200mm，按14.0 kg/t钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C 4.3wt%、Si 0.45wt%、Mn 0.80wt% 、P 0.075wt%、S 0.002wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
B、钢水冶炼：将A步骤的预处理脱硫铁水(化学成分C 4.3wt%、Si 0.45wt%、Mn0.80wt% 、P 0.075wt%、S 0.002wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C0.25wt%、Si 0.55 wt%、Mn 1.35wt% 、P 0.015wt%、S 0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按40.0kg/t钢、25.0kg/t钢、3.0kg/t钢的加入量，加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量0.14wt%，出钢温度1650℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为2.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为30NL/min。
C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→高碳铬铁→高碳锰铁→增碳剂，依次向钢包中加入下列物质：按4.8kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡合金： Si 52.5wt%，Ca 10.3wt%，Ba 13.5wt%，Al 3.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按18.9kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr 57.5wt%，C 7.3wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按9.1kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn 75.8wt%，C 6.9wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.1kg/t钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C 92.15wt%，S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，将钢水吊送至LF精炼炉进行精炼处理。
D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(30NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0kg/t钢、精炼渣1.0 kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为6.5；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸调整钢液成分，控制钢水氧活度3ppm；之后将钢水温度加热至1620℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线： Si 53.5wt%、Ca 28.2wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.5m/s，喂线量为100m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至80Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为50NL/min，在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间10分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为30NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位。
F、钢水浇铸：在中间包温度为1515℃，拉速为1.7m/min，二冷比水量为0.6L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为300A、运行频率为4.0Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将E步骤的钢水全程保护连铸成断面150mm×150mm的钢坯。
G、钢坯加热：将F步骤钢坯送入均热段炉温为1050℃的加热炉中，加热50分钟，钢坯出钢温度为970℃，后经高压水出鳞，送入高速线材轧机进行轧制。
H、控轧控冷：将G步骤的钢坯送入28个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.15m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；之后在速度为10.0 m/s的轧制条件下，中轧12个道次；之后进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为110m3/h条件下控冷3秒；之后在精轧温度为850℃，速度为20m/s的轧制条件下，精轧5个道次；之后在温度为820℃，速度为20m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行“延迟”型控制冷却(即缓慢冷却)；斯太尔摩风冷线控冷时风机全部关闭，开启前4台风机上方保温罩盖，辊道速度控制为0.20m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为600℃，之后将盘卷自然空冷至室温即获得一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条，具有下列重量百分比的化学成分：C 0.43 wt%、Si 0.26wt%、Mn 0.80 wt%、Cr 1.10wt%、S 0.002wt%、P 0.010wt%、O 0.0015wt%、N 0.0033wt%、H0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
本实施例提供的一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条工艺力学性能、显微组织及夹杂物检验见表8、表9所示；
表8 本实施例生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条工艺力学性能
表9 本实施例生产的40Cr合金结构钢热轧圆盘条显微组织、脱碳层及夹杂物

Claims (10)

1.一种高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：
A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2000~2200mm，按12.0～14.0 kg/t钢的量，加入CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣，得到预处理后的铁水；
B、钢水冶炼：将A步骤得到的预处理后的铁水、优质废钢加入LD转炉中，进行顶底复合吹炼，分别按35.0～40.0kg/t钢、20.0～25.0kg/t钢、1.0～3.0kg/t钢的加入量，加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.10wt%，出钢温度≤1650℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为2.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min；
C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→高碳铬铁→高碳锰铁→增碳剂，依次向钢包中加入下列物质：按3.1～4.8kg/t钢的量，加入硅钙钡合金；按15.4～18.9kg/t钢的量，加入高碳铬铁；按6.4～9.1kg/t钢的量，加入高碳锰铁；按1.1kg/t钢的量，加入增碳剂；在钢包钢水量达到3/4时加完；出钢完毕后，将钢水吊送至LF精炼炉进行精炼处理；
D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕的钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用氩气流量20～30NL/min吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰4.0～5.0kg/t钢、精炼渣1.0kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为5.0～6.5；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸调整钢液成分，控制钢水氧活度≤5ppm；之后将钢水温度加热至1620～1630℃后进行喂线处理，喂入硅钙线，喂线速度为2.5m/s，喂线量为100m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；
E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用氩气流量20NL/min吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至80Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为30～50NL/min，在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间10分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为20～30NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；
F、钢水浇铸：在中间包温度为1515～1525℃，拉速为1.7～1.9m/min，二冷比水量为0.6～0.8L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为300A、运行频率为4.0Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将E步骤的钢水全程保护连铸成断面150mm×150mm的钢坯；
G、钢坯加热：将F步骤钢坯送入均热段炉温为1050～1100℃的加热炉中，加热50～60分钟，钢坯出钢温度为970～1000℃，后经高压水出鳞，送入高速线材轧机进行轧制；
H、控轧控冷：将G步骤得到的的钢坯送入28个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.15～0.25m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；之后在速度为10.0～13.0 m/s的轧制条件下，中轧12个道次；之后进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为80～110m3/h条件下控冷2～3秒；之后在精轧温度为850～870℃，速度为20～65m/s的轧制条件下，精轧5～10个道次；之后在温度为820～840℃，速度为20～65m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行延迟型控制冷却；斯太尔摩风冷线控冷时风机全部关闭，开启前面4台风机上方保温罩盖，辊道速度控制为0.20～0.35m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为600～630℃，之后将盘卷自然空冷至室温即得40Cr合金结构钢热轧圆盘条。
2.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤A中所述的高炉铁水的化学成分为C 4.0~4.3wt%、Si 0.25~0.45wt%、Mn 0.50~0.80wt%、P 0.075~0.100wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
3.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤A中所述的预处理后的铁水的化学成分为：C 4.0~4.3wt%、Si 0.25~0.45wt%、Mn 0.50~0.80wt% 、P 0.075~0.100wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
4.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤B中所述的优质废钢的化学成分为：C 0.20~0.25wt%、Si 0.35~0.55 wt%、Mn 1.10~1.35wt% 、P 0.015~0.030wt%、S 0.020~0.036wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
5.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤C中所述的硅钙钡合金的化学成分为： Si 52.5wt%，Ca 10.3wt%，Ba 13.5wt%，Al3.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
6.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤C中所述的高碳铬铁的化学成分为：Cr 57.5wt%，C 7.3wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
7.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤C中所述的高碳锰铁的化学成分为：Mn 75.8wt%，C 6.9wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
8.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤C中所述的增碳剂的化学成分为：C 92.15wt%，S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可避免的不纯物。
9.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤D中所述的硅钙线的化学成分为：Si 53.5wt%、Ca 28.2wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物。
10.根据权利要求1所述的高品质40Cr合金结构钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于步骤H中所述的40Cr合金结构钢热轧圆盘条的化学成分为：C 0.39～0.43 wt%、Si 0.17～0.26wt%、Mn 0.60～0.80wt%、Cr 0.90～1.10wt%、S≤0.005wt%、P≤0.013wt%、O≤0.0020wt%、N≤0.0040wt%、H≤0.00015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107747052A (zh) * 2017-11-30 2018-03-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含v微合金建筑钢盘条及其生产方法
CN108193136A (zh) * 2018-02-09 2018-06-22 天津荣程联合钢铁集团有限公司 一种40Cr热轧圆钢及其生产方法
CN109097665A (zh) * 2018-09-28 2018-12-28 邢台钢铁有限责任公司 高强度耐大气腐蚀螺栓用钢的冶炼方法
CN109402522A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条及其生产工艺
CN111471920A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 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
CN112251678A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 江苏永钢集团有限公司 一种高韧性40Cr热轧圆钢及其生产方法
CN112593160A (zh) * 2020-12-17 2021-04-02 青岛海力丰索具有限公司 一种索具用低碳优质碳素结构钢及其制备方法
CN112680669A (zh) * 2020-12-22 2021-04-20 芜湖新兴铸管有限责任公司 一种高强度合金冷镦钢b7盘条及其生产方法
CN113897544A (zh) * 2021-09-02 2022-01-07 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种稀土高强高韧预应力钢绞线用盘条及其冶炼轧制生产方法
CN113981312A (zh) * 2021-09-29 2022-01-28 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种高强度低松弛预应力钢绞线用热轧盘条及其制备方法
CN114934224A (zh) * 2022-06-15 2022-08-23 福建三钢闽光股份有限公司 一种降低40Cr钢顶锻开裂率的控制方法
CN114990437A (zh) * 2022-05-25 2022-09-02 张家港荣盛特钢有限公司 冷镦钢盘条及其生产方法
CN115198195A (zh) * 2022-08-02 2022-10-18 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种高韧性焊网用钢盘条及其制备方法
CN115305408A (zh) * 2022-08-02 2022-11-08 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种公称直径16～20mm的高韧性冷镦及冷挤压用钢10B28盘条及其制备方法
CN115305407A (zh) * 2022-08-02 2022-11-08 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种公称直径6mm的低强度高韧性拉丝钢热轧盘条的制备方法
CN115976429A (zh) * 2022-05-30 2023-04-18 昆明理工大学 一种600MPa级耐腐蚀钢筋及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013081990A (ja) * 2011-10-12 2013-05-09 Jfe Steel Corp 熱延コイルの冷却方法と製造方法および冷却装置
CN105543652A (zh) * 2015-12-21 2016-05-04 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种用于制造行车车轮的锻件钢钢水及其冶炼方法
CN105543678A (zh) * 2015-12-21 2016-05-04 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种含硼高强度免退火紧固件用钢盘条及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013081990A (ja) * 2011-10-12 2013-05-09 Jfe Steel Corp 熱延コイルの冷却方法と製造方法および冷却装置
CN105543652A (zh) * 2015-12-21 2016-05-04 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种用于制造行车车轮的锻件钢钢水及其冶炼方法
CN105543678A (zh) * 2015-12-21 2016-05-04 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种含硼高强度免退火紧固件用钢盘条及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王洪明: "《结构钢手册》", 31 August 1985, 河北科学技术出版社 *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107747052A (zh) * 2017-11-30 2018-03-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含v微合金建筑钢盘条及其生产方法
CN108193136A (zh) * 2018-02-09 2018-06-22 天津荣程联合钢铁集团有限公司 一种40Cr热轧圆钢及其生产方法
CN109097665A (zh) * 2018-09-28 2018-12-28 邢台钢铁有限责任公司 高强度耐大气腐蚀螺栓用钢的冶炼方法
CN109402522A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条及其生产工艺
CN111471920A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 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
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
CN112251678A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 江苏永钢集团有限公司 一种高韧性40Cr热轧圆钢及其生产方法
CN112593160A (zh) * 2020-12-17 2021-04-02 青岛海力丰索具有限公司 一种索具用低碳优质碳素结构钢及其制备方法
CN112680669A (zh) * 2020-12-22 2021-04-20 芜湖新兴铸管有限责任公司 一种高强度合金冷镦钢b7盘条及其生产方法
CN113897544A (zh) * 2021-09-02 2022-01-07 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种稀土高强高韧预应力钢绞线用盘条及其冶炼轧制生产方法
CN113981312A (zh) * 2021-09-29 2022-01-28 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种高强度低松弛预应力钢绞线用热轧盘条及其制备方法
CN114990437A (zh) * 2022-05-25 2022-09-02 张家港荣盛特钢有限公司 冷镦钢盘条及其生产方法
CN115976429A (zh) * 2022-05-30 2023-04-18 昆明理工大学 一种600MPa级耐腐蚀钢筋及其制备方法
CN114934224A (zh) * 2022-06-15 2022-08-23 福建三钢闽光股份有限公司 一种降低40Cr钢顶锻开裂率的控制方法
CN115198195A (zh) * 2022-08-02 2022-10-18 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种高韧性焊网用钢盘条及其制备方法
CN115305408A (zh) * 2022-08-02 2022-11-08 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种公称直径16～20mm的高韧性冷镦及冷挤压用钢10B28盘条及其制备方法
CN115305407A (zh) * 2022-08-02 2022-11-08 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种公称直径6mm的低强度高韧性拉丝钢热轧盘条的制备方法
CN115198195B (zh) * 2022-08-02 2023-03-07 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种高韧性焊网用钢盘条及其制备方法
CN115305407B (zh) * 2022-08-02 2023-04-28 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种公称直径6mm的低强度高韧性拉丝钢热轧盘条的制备方法
CN115305408B (zh) * 2022-08-02 2023-09-22 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种公称直径16～20mm的高韧性冷镦及冷挤压用钢10B28盘条及其制备方法

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