CN107587070B

CN107587070B - 热轧宽带板簧用钢及其生产方法

Info

Publication number: CN107587070B
Application number: CN201710838095.8A
Authority: CN
Inventors: 薛启河; 王宝华; 徐立山; 程玉君; 孔超; 张科登
Original assignee: HBIS Co Ltd Chengde Branch
Current assignee: HBIS Co Ltd Chengde Branch
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-07-02
Anticipated expiration: 2037-09-15
Also published as: CN107587070A

Abstract

本发明公开了一种热轧宽带板簧用钢及其生产方法，热轧宽带板簧用钢的化学成分及重量百分比为：C0.27‑0.32%，Si≥0.40%，Mn1.15～1.40%，P≤0.025%，S≤0.020%，Cr≥0.20%，V≥0.005%，B≥0.003%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；该热轧宽带板簧用钢的生产方法，步骤如下：转炉提钒、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、直装板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制冷却、卷取、缓冷，连铸板坯采用热装。通过增加硅含量改善马氏体回火稳定性，添加少量的Cr、B等合金元素，显著提高淬透性，并取代大量合金元素，减少脱碳倾向，有效改善热处理工艺性能，提高了产品的强度及耐磨性。

Description

热轧宽带板簧用钢及其生产方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种热轧宽带板簧用钢及其生产方法。

背景技术

热轧宽带板簧用钢主要应用于汽车、农业机械行业等领域，目前国内主要应用牌号为60Si2Mn、50MnCrV等，在热处理工艺中都存在不同程度的脱碳倾向，影响产品的力学性能。

目前，在热轧卷板生产线上生产高碳系列工具钢时，控制产品脱碳层深度成为控制难点，脱碳层深度大易造成材料热处理后出现产品硬度不均现象。因此，如何减少脱碳倾向，有效改善热处理工艺性能，提高产品的强度及耐磨性已经成为本行业技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是提供一种热轧宽带板簧用钢及其生产方法，旨在解决上述现有技术中热轧宽带板簧用工具钢热处理工艺中脱碳倾向严重导致热处理工艺性能差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种热轧宽带板簧用钢，其化学成分及重量百分比为：C：0.27-0.32%，Si：≥0.40%，Mn：1.15～1.40%，P：≤0.025%，S：≤0.020%，Cr：≥0.20%，V：≥0.005%,B：≥0.003%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

所述热轧宽带板簧用钢的力学性能指标为：抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25%，屈服强度≥350MPa，硬度HV10≥210，脱碳层小于1.5%D，D为热轧材料双面厚度。

所述热轧宽带板簧用钢的组织为珠光体和5%的铁素体。

本发明还提供上述热轧宽带板簧用钢的生产方法，包括以下步骤：转炉提钒、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、直装板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制冷却、卷取、缓冷，所述连铸板坯采用热装。

所述控制轧制工序包括粗轧、热卷箱卷取、精轧。

所述粗轧工序为5道轧制，出口温度为1060～1090℃。

所述精轧工序出口温度为870～900℃。

在直装板坯加热工序中，将板坯热装加热至1210～1230℃，加热时间控制在230min之内。

所述控制冷却工序中采用空冷模式，卷取温度为720～750℃，卷取后下线入缓冷坑缓冷。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过增加硅含量可改善马氏体回火稳定性，通过添加少量的Cr、B等合金元素，可显著提高淬透性，并取代大量合金元素，减少脱碳倾向，有效改善热处理工艺性能，最终提高了产品的强度及耐磨性。利用本发明得到的热轧宽带板簧用钢的力学性能能够达到：抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25%，屈服强度≥350MPa，硬度HV10≥210，脱碳层小于1.5%D（D为热轧材料双面厚度）。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种热轧宽带板簧用钢，其化学成分及重量百分比为：C：0.27-0.32%，Si：≥0.40%，Mn：1.15～1.40%，P：≤0.025%，S：≤0.020%，Cr：≥0.20%，V：≥0.005%,B：≥0.003%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

所述热轧宽带板簧用钢的组织为珠光体和5%的铁素体，其力学性能指标达到：抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25%，屈服强度≥350MPa，硬度HV10≥210，脱碳层小于1.5%D（D为热轧材料双面厚度）。

其中，所述控制轧制工序包括粗轧、热卷箱卷取、精轧，所述粗轧工序为5道轧制，出口温度为1060～1090℃，所述精轧工序出口温度为870～900℃，确保单相奥氏体区相变轧制。在直装板坯加热工序中，将板坯热装加热至1210～1230℃，加热时间控制在230min之内。

其中，所述控制冷却工序中采用空冷模式，卷取温度为720～750℃，卷取后下线入缓冷坑缓冷。层冷采用空冷工艺，避免层冷水冷却不均造成板型产生瓢曲问题，同时高温卷取确保材料机体组织为大量珠光体和少量的铁素体，铁素体约占5%。

本发明通过在常规强化元素碳、锰的基础上添加微合金元素Cr、B、以及提高硅含量，并配合控制轧制和高温卷取避免冷却速度过快形成马氏体和贝氏体，同时控制冷却工序中采用空冷模式能够减小钢带因冷却过快造成冷却不均匀，出现板型缺陷，影响后续的淬火处理效果。

具体实施例如下：

采用本发明得到的热轧宽带板簧用钢厚度2.0至14mm,宽度为1000至1630mm，多规格工具用钢的力学性能、脱碳层深度、组织、非金属夹杂物等各项性能指标均能够满足用户使用要求。

实施例1：

厚度2.5mm、宽度1500mm的热轧宽带板簧用钢，其化学组分及重量百分比为：C：0.30%，Si：0.52%，Mn：1.30%，P：0.013%，S：0.004%，V：0.008%，Cr：0.26%，B：0.0035%。经150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、连铸板坯、直装加热、高压除磷、控制轧制、控制冷却、卷取、入库缓冷。热装板坯控制加热时间在210min，加热温度控制在1210℃。

轧制时钢坯经粗轧5道轧制，出口温度为1090℃；精轧出口温度为890℃，控制冷却，卷取温度为736℃，入缓冷坑缓冷。

实施例2

厚度6.8mm、宽度1510mm的热轧宽带板簧用钢，其化学组分及重量百分比为：C：0.31%，Si：0.54%，Mn：1.33%，P：0.012%，S：0.003%，V：0.01%，Cr：0.24%，B：0.0032%。经150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、连铸板坯、直装加热、高压除磷、控制轧制、控制冷却、卷取、入库缓冷。热装板坯控制加热时间在200min，加热温度控制在1210℃。

轧制时钢坯经粗轧5道轧制，出口温度为1075℃；精轧出口温度为880℃，控制冷却，卷取温度为730℃，入缓冷坑缓冷。

实施例3

厚度3.0mm、宽度1250mm的热轧宽带板簧用钢，其化学组分及重量百分比为：C：0.29%，Si：0.52%，Mn：1.32%，P：0.010%，S：0.004%，V：0.011%，Cr：0.25%，B：0.0038%。经150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、连铸板坯、直装加热、高压除磷、控制轧制、控制冷却、卷取、入库缓冷。热装板坯控制加热时间在226min，加热温度控制在1230℃。

轧制时钢坯经粗轧5道轧制，出口温度为1090℃；精轧出口温度为890℃，控制冷却，卷取温度为740℃，入缓冷坑缓冷。

实施例4

厚度9.8mm、宽度1500mm的热轧宽带板簧用钢，其化学组分及重量百分比为：C：0.30%，Si：0.55%，Mn：1.36%，P：0.010%，S：0.004%，V：0.01%，Cr：0.24%，B：0.0036%。经150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、连铸板坯、直装加热、高压除磷、控制轧制、控制冷却、卷取、入库缓冷。热装板坯控制加热时间在220min，加热温度控制在1215℃。

轧制时钢坯经粗轧5道轧制，出口温度为1085℃；精轧出口温度为885℃，控制冷却，卷取温度为745℃，入缓冷坑缓冷。

实施例5

厚度6.0mm、宽度1350mm的热轧宽带板簧用钢，其化学组分及重量百分比为：C：0.32%，Si：0.45%，Mn：1.26%，P：0.015%，S：0.008%，V：0.014%，Cr：0.26%，B：0.0038%。经150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、连铸板坯、直装加热、高压除磷、控制轧制、控制冷却、卷取、入库缓冷。热装板坯控制加热时间在215min，加热温度控制在1220℃。

轧制时钢坯经粗轧5道轧制，出口温度为1080℃；精轧出口温度为890℃，控制冷却，卷取温度为750℃，入缓冷坑缓冷。

对上述实施例1-5中的产品进行力学性能检测，屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25%，硬度HV10≥210，脱碳层小于1.5%D（D为热轧材料双面厚度）。

利用本发明得到的热轧宽带板簧用钢具有良好的力学强度及塑性匹配，具体指标如表1、表2所示：

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种热轧宽带板簧用钢的生产方法，其特征在于，利用所述生产方法生产的热轧宽带板簧用钢的化学成分及重量百分比为：C：0.27-0.32％，Si：0.45-0.55％，Mn：1.15～1.40％，P：≤0.025％，S：≤0.020％，Cr：0.24％-0.26％，V：0.008-0.014％,B：0.0032-0.0038％，余量为Fe及不可避免的杂质元素，其力学性能指标为：抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25％，屈服强度≥350MPa，硬度HV10≥210，脱碳层小于1.5％D，D为热轧材料双面厚度，所述热轧宽带板簧用钢的组织为珠光体和5％的铁素体，所述生产方法包括以下步骤：转炉提钒、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、直装板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制冷却、卷取、缓冷，所述连铸板坯采用热装，所述控制轧制包括粗轧、热卷箱卷取、精轧，所述粗轧为5道轧制，出口温度为1060～1090℃，所述精轧出口温度为870～900℃，在所述直装板坯加热中，将板坯热装加热至1210～1230℃，加热时间控制在230min之内，所述控制冷却中采用空冷模式，卷取温度为720～750℃，卷取后下线入缓冷坑缓冷。