CN107619995A - 一种大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢及其制造方法 - Google Patents

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李冰
刘乐东
张磊
孙艺凡
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Jiangyin Xingcheng Special Steel Works Co Ltd
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Jiangyin Xingcheng Special Steel Works Co Ltd
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Abstract

本发明涉及大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,化学成分按质量百分比包括C:0.35~0.55%,Si:0.10~0.50%,Mn:0.80~1.20%,P:≤0.030%,S:0.01~0.04%,Cr:≤0.30%,Ni:≤0.30%,Cu:≤0.05%,Mo:≤0.20%,Al:0.01~0.05%,V:0.03~0.50%,N:0.005~0.20%,Pb:≤0.02%,Sn:≤0.03%,余量为Fe及不可避免的杂质元素。钢中所有的Al元素和V元素分别与N元素形成化合物,并在晶界处析出。本申请制备得到的圆钢中心偏析小,可满足摩擦焊接操作,且生产流程上无需调质热处理,机械性能满足生产使用要求。

Description

一种大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢及其制造方法
技术领域
本发明属于特种钢冶炼技术领域,具体涉及工程机械液压油缸活塞杆用大直径圆钢及其连铸制造方法。
背景技术
随着国家工程机械行业的发展,工程液压油缸作为液压系统主要执行元件之一,其应用范围越来越广,需求量越来越大。同时,大型液压挖掘机的需求量也越来越大,而且此类挖掘机在挖掘过程中,工作装置姿态不断变化,承受着拉压、振动和惯性冲击等多种载荷的复合作用,这对液压油缸的质量提出了更高的要求。
随着挖掘机不断大型化,制造液压油缸活塞杆的圆钢棒材的直径也不断增大,目前本申请专门用于制造大型挖掘机液压油缸活塞杆用圆钢棒材,直径已经达到了 90~150mm。
作为液压油缸中的重要零部件,活塞杆的质量对整个液压缸的正常运行影响巨大,以往油缸制造企业普遍使用中碳碳素结构钢,经过调质热处理提高钢材综合机械性能,满足零件的使用要求。调质工艺中的加热要消耗大量的能源,且存在调质废品、工件加工精度难以控制及制造周期长等问题;在倡导环保和精益制造的今天,通过微合金化提高钢材综合机械性能,从而取消调质热处理的工程机械液压油缸活塞杆用钢的开发迫在眉睫。
随着工程机械液压油缸活塞杆加工工艺的进步,活塞杆杆部与其他部件已经从一体锻造转变为摩擦焊焊接成型。为了保证摩擦焊焊缝的质量,要求杆部圆钢的横截面上成分及组织高度均匀,即中心偏析程度要轻。以往φ90~150mm大直径活塞杆用圆钢为了满足这一要求,往往使用模铸坯进行轧制,这一工艺流程导致生产效率偏低,圆钢生产成本过高。随着市场竞争日趋激烈,提高生产效率和降低成本成为企业发展必须要考虑的因素,开发连铸坯生产90~150mm的大直径活塞杆用圆钢的工艺愈发迫切。
根据工程机械液压油缸活塞杆的加工工艺和使用要求,对微合金后免于调质处理的大直径圆钢提出了以下要求:
1、等同于调质钢材的高屈服强度、高抗拉强度、高延伸率和断面收缩率。
2、由于活塞杆端部需要进行摩擦焊接,为保证焊缝质量,要求钢材具有更低程度的中心偏析。
3、使用连铸浇铸进行生产,提高生产效率的同时降低生产成本。
发明内容
本发明通过合理的化学成分设计,尤其是合理的V、Al、N元素配比,在不进行调质热处理的情况下,显著提高φ90~150mm大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢的力学性能,达到普通中碳钢调质后的水平;采用合理的连铸制造方法取代模铸工艺,流程包括:电炉或转炉初炼→炉外精炼及VD或RH真空脱气→连铸浇铸→往复式轧机或连轧轧机轧制→锯切断料→冷床冷却→表面及内部探伤→成品检验包装,获得中心偏析程度轻的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,中心偏析小,可满足摩擦焊接操作,且生产流程上无需调质热处理,机械性能满足生产使用要求。
本发明所得的φ90~150mm大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,达到以下技术要求:
(1)圆钢满足在不进行调质热处理的热轧状态下,圆钢的金相组织为铁素体和珠光体,非金属夹杂物含量低,其中A类≤2.5级,B类≤0.5级,C类≤0级,D类≤0.5 级,夹杂物在钢中弥散均匀分布,该组织满足抗拉强度(Rm)≥800MPa,屈服强度(Rp0.2) ≥530MPa,延伸率≥16%,断面收缩率≥20%;
(2)圆钢径向偏析特性满足:采用特殊方法酸浸腐蚀低倍试片,包括:检验面磨削→10%至30%硝酸酒精溶液浸泡擦拭→10%至30%盐酸水溶液浸泡擦拭→清水清洗表面→酒精清洗表面并吹干;测量低倍试片中心偏析黑斑尺寸,不大于0.015TRmm,T为连铸过热度系数,R为圆钢公称尺寸半径。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,化学成分按质量百分比包括C:0.35~0.55%,Si:0.10~0.50%,Mn:0.80~1.20%, P:≤0.030%,S:0.01~0.04%,Cr:≤0.30%,Ni:≤0.30%,Cu:≤0.05%,Mo:≤0.20%, Al:0.01~0.05%,V:0.03~0.50%,N:0.005~0.20%,Pb:≤0.02%,Sn:≤0.03%,余量为Fe及不可避免的杂质元素。本申请钢中所有的Al元素和V元素分别与N元素形成化合物,并在晶界处析出。钢中Al:V:N的质量分数比值为Al:V:N=1:(4~6): (1.8~2)。
本发明微合金中碳钢的化学成分设计依据入如下:
1)C含量的确定
C作为钢中最经济、最基本的强化元素,通过固溶强化和析出强化可明显提高钢的强度,但C过高会对钢的中心偏析、塑韧性和焊接性能带来不利影响;本发明C含量的范围确定为0.35~0.55%,本发明涉及钢材属于中碳钢范畴;
2)Si含量的确定
此处的Si为强化铁素体,可提高材料的基体强度,对材料屈服强度和抗拉强度有显著贡献。本发明的Si含量范围确定为0.10~0.50%;
3)Mn含量的确定
此处Mn通过固溶强化能提高钢的抗拉强度,同时提高钢材淬透性,而且作为炼钢过程的脱氧元素,Mn还能固定钢中的硫的形态并形成对钢的性能危害较小的MnS和 (Fe,Mn)S,减少或抑制FeS的生成;但是Mn元素属于易偏析元素,含量过高会造成钢材中心偏析严重;本发明Mn含量的范围确定为0.80-1.20%;
4)Cr含量的确定
Cr是碳化物形成元素,加热时溶入奥氏体的Cr可以提高淬透性。钢中的Cr,部分溶入铁素体中,产生固溶强化,提高铁素体的强度和硬度;Cr还能减小钢的过热倾向和表面脱碳速度;但是,Cr含量过高,会与钢中的碳结合,容易形成大块碳化物,这种难溶碳化物使钢的塑韧性降低;且Cr含量过高,钢材的硬度过大,不利于客户加工使用。综合考虑以上因素,本发明Cr含量的范围确定为≤0.30%;
5)Al含量的确定
Al元素与N形成弥散细小的氮化铝夹杂可以细化晶粒,但Al含量大,钢水熔炼过程中易形成Al2O3等脆性夹杂,降低钢水纯净度;同时Al还作为钢中脱氧元素加入,降低了钢水中的溶解氧;本发明Al含量的范围确定为0.01-0.05%;
6)S元素的确定
S元素可以与Mn元素结合,形成硬脆的MnS,提高钢材的切削加工性能;促进晶内铁素体的形成;但是过多的S含量,会使钢产生热脆性,降低钢的塑韧性,增加钢材中心偏析;本发明S含量的范围确定为0.01~0.04%;
7)V元素的确定
V元素在钢中具有较高的溶解度,是微合金化钢最常用也是最有效的强化元素之一,形成V(C,N)影响钢的组织和性能,主要在奥氏体晶界的铁素体中沉淀析出,在轧制过程中能抑制奥氏体的再结晶并阻止晶粒长大,从而起到细化铁素体晶粒、提高钢的强度和韧性。由于V(C,N)的析出,促进了晶内铁素体的形成,使铁素体和珠光体均匀分布在晶界与晶内,晶粒明显细化。本发明V含量的范围确定为0.05~0.20%;
8)P含量的确定
P在钢中严重引起凝固时的偏析,P溶于铁素体使晶粒扭曲、粗大,且增加冷脆性。本发明P含量的范围确定为≤0.030%;
9)Pb、Sn含量的确定
Pb、Sn等微量元素,均属低熔点有色金属,会引起零件表面出现软点,硬度不均,因此将它们视为钢中的有害元素,本发明这些元素含量的范围确定为Pb:≤0.02%,Sn:≤0.03%;
10)N含量的确定
钢中的V、Al元素均需要与N结合,形成氮化物,才能发挥提高强度、细化晶粒的作用,因此需要适量的N元素,根据V、Al的含量及相应氮化物的化学计量配比,确定本发明N含量的范围确定为0.05~0.02%。
11)Al、V、N元素的配比
钢中Al元素与N元素按照以下化学方程式发生反应,形成氮化铝化合物。
2Al+N2=2AlN
钢中V与N元素按照以下化学方程式发生反应,形成氮化钒化合物。
2V+N2=2VN
根据Al、V、N元素的原子量,以及以上两个反应方程式,选择合理的Al、V、N 配比,具体质量分数比值为Al:V:N=1:(4~6):(1.8~2),优选1:6:2;在这样的合金配比比例下,钢中所有的Al元素和V元素均与N元素形成化合物,并在后续加热轧制过程中在晶界处析出,对晶界起到了钉扎作用,通过细晶强化有效提高了大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢的力学性能。
N元素的含量决定了Al、V能否全部转变为氮化物,因此合理的Al、V、N元素含量配比,可以最大程度地发挥Al、V元素细晶强化的效果,提高大直径圆钢热轧状态下的力学性能,从而为取消调质热处理奠定了基础。如果没有足够的N元素,Al元素会以氧化物或固溶体形式存在,无论是氧化物还是固溶体,均无法起到细晶强化的作用;同时氧化铝是钢中典型的内生非金属夹杂物,对钢材纯净度有不利影响。在氮含量不足的情况下,V元素主要以VC析出,是硬度非常高的稳定化合物,无法起到提高钢材强度的作用。因此,为了使Al和V元素充分发挥作用,必须添加足够且适量的氮元素与之发生反应形成氮化物。
钢材轧制过程中,将连铸坯加热至1100-1250℃,总在炉加热时间不大于8小时,连铸坯出炉后经高压水除鳞后进行轧制;使用往复式轧机进行粗轧,轧制8~15道次,轧制成中间坯,再使用连轧机精轧,轧制5~8道次,轧制成品尺寸φ90~150mm圆钢。通过合理的连铸坯加热温度、在炉保温时间,保证全截面温度到位,让Al、V元素的氮化物充分析出细化晶粒,钉扎组织,细化晶粒,同时避免过热导致的晶粒粗化和严重脱碳;轧制过程中,秉承粗轧大压下量的轧制原则,保证连铸坯心部变形程度足够大,从而起到破碎晶粒的效果,进一步促使晶粒细化;通过合理的轧制道次设计与轧制速率,确保终轧温度,避免轧制过程中温降过快导致Al、V元素的氮化物析出受阻,从而保证了强化效果,有效提高了大直径圆钢力学性能。
具体地,上述大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢的制备方法,主要流程为电炉或转炉初炼→炉外精炼及VD或RH真空脱气→连铸浇铸→往复式轧机和或连轧轧机轧制→锯切断料→冷床冷却→表面及内部探伤→成品检验包装,主要生产工序的具体要求如下
(1)采用易切削非调质钢微合金化生产技术,调整合金成分及含量,通过提高Si、Mn、V含量,降低Cr含量,调节N含量,提高钢材热轧态屈服强度和抗拉强度;选择合理的Al含量与N匹配,实现细晶强化;
(2)在“电炉或转炉初炼”和“炉外精炼及VD或RH真空脱气”生产过程中,采用多项纯净钢冶炼技术,包括热装铁水生产技术,减少有害元素,缩短生产时间,节约能源;加强精炼过程的脱氧,保证钢中残铝量,利用钢水中良好的动力学条件,进行集中提前脱氧和真空脱气处理,使非金属夹杂物充分上浮并控制较低的气体含量;采用专家判定系统,对生产的连铸坯的质量进行综合判定,保证产品的表面质量;采用大包下渣检测技术,控制大包炉渣流入连铸中间包以免污染钢水,提高钢水纯净度;
(3)连铸工序严格控制钢水过热度不大于35℃,减少连铸坯及成品的中心成分偏析;连铸工序严格控制连铸拉速,确保拉速处于0.15至0.65m/min范围内,保证生产正常的前提下,使钢水在连铸过程中,心部高熔点元素充分上浮,减少连铸坯及成品的中心偏析;连铸工序使用轻压下技术,总压下量1至10mm,在确保连铸坯坯壳不被破坏的前提下,给予连铸坯内部液心一定压力,使铸坯心部高熔点元素充分上浮,减小连铸坯及成品的中心成分偏析;连铸工序严格控制连铸过程比水量,不大于0.5L/Kg,保持连铸坯冷却均匀;连铸工序采取合适的结晶器电磁搅拌参数,电流不大于500A,结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ,使连铸坯内部的钢水凝固更加均匀;连铸工序严格控制连铸过程比水量,使不大于0.5L/Kg,保持连铸坯冷却均匀;连铸工序采取控制结晶器电磁搅拌参数,电流不大于500A,结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ,使连铸坯内部的钢水凝固更加均匀;连铸坯的规格为390mm×510mm及以上;
(4)钢材轧制过程中,将连铸坯加热至1100-1250℃,总在炉加热时间不大于8小时,连铸坯出炉后经高压水除鳞后进行轧制,轧制包括往复式轧机粗轧和连轧机精轧两步,粗轧开轧温度1050-1150℃,粗轧实施大压下量轧制,平均道次压缩比1-1.15,粗轧6-15道次,轧制成(185mm×185mm)~(215mm×215mm)的中间坯尺寸,粗轧结束后堆缓冷,缓冷至室温;再使用连轧机精轧,精轧前使用步进式连续加热炉,将粗坯加热到1100-1250℃,开轧温度1050-1150℃,平均道次压缩比1.1-1.2,轧制6~12道次,轧制成品尺寸φ90~150mm圆钢;
(5)锯切定尺断料;
(6)冷床冷却,圆钢离开冷床温度需≤450℃;
(7)表面及内部探伤,表面探伤要求缺陷深度≤0.30mm;内部探伤要求满足 GB/T4162中A级标准要求;
(8)成品检验包装。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
提出一种φ90~150mm大直径的工程机械液压油缸活塞杆用非调质圆钢及其连铸制造方法,通过改进成分设计,尤其是优化V、Al、N元素配比,充分利用三者之间的反应关系,实现了在不进行调质热处理的情况下,通过控制氮化物细化晶粒、钉扎组织和控制偏析的作用,显著提高大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢的力学性能。达到普通中碳钢调质后的水平。本申请无需调质热处理,达到节约能源、减少环境污染、提高生产效率、降低废品比例的效果。
通过合理的工艺流程和连铸、连轧工艺,降低了钢坯的中心偏析,采用特殊方法酸浸腐蚀低倍试片后,测量低倍试片中心偏析黑斑尺寸,不大于0.015TRmm(T为连铸过热度系数,R为圆钢公称尺寸半径),保证了液压油缸活塞杆摩擦焊接后焊缝质量均匀一致,达到了以往模铸钢材才能达到的中心偏析水平,让连铸取代模铸生产大规格、中心偏析轻的产品成为可能,有效提高了生产效率,降低了生产成本。
本发明φ90~150mm大直径的工程机械液压油缸活塞杆用非调质圆钢,在取消传统调质工艺和模铸工艺的前提下,满足了大型工程机械液压油缸对制造活塞杆用圆钢的各项要求,可以广泛应用于各类大型工程机械,并具有进一步推广的意义。
附图说明
图1为本发明实施例1钢近表面区域金相组织照片;
图2为本发明实施例1钢二分之一半径区域金相组织照片;
图3为本发明实施例1钢中心区域金相组织照片;
图4为本发明实施例1钢浅腐蚀状态下低倍组织照片;
图5为本发明实施例2钢近表面区域金相组织照片;
图6为本发明实施例2钢二分之一半径区域金相组织照片;
图7为本发明实施例2钢中心区域金相组织照片;
图8为本发明实施例2钢浅腐蚀状态下低倍组织照片;
图9为本发明实施例1对应的生产工艺流程图;
图10为本发明实施例2对应的生产工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例圆钢冶炼方法的工艺流程见图9。
熔炼100吨下述所示化学成分组成的钢,进行连续铸造,制作截面尺寸 390mm×510mm的连铸坯,所得连铸坯的化学成分按照质量百分比计,符合以下范围: C:0.35~0.55%,Si:0.10~0.50%,Mn:0.80~1.20%,P:≤0.030%,S:0.01~0.04%, Cr:≤0.30%,Ni:≤0.30%,Cu:≤0.05%,Mo:≤0.20%,Al:0.01~0.05%,V:0.05~0.20%,N:0.005~0.2%,Pb:≤0.02%,Sn:≤0.03%,余量为Fe及不可避免的杂质元素。
连铸过程中浇注过热度不超过35℃,连铸拉速不超过0.15至0.65m/min,轻压下总压下量1至10mm,比水量不大于0.5L/Kg,结晶器电磁搅拌电流不大于500A,结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ。
将连铸坯加热至1100-1250℃,总在炉加热时间不大于8小时,连铸坯出炉后经高压水除鳞后进行轧制;使用往复式轧机进行粗轧,开轧温度1050-1150℃,单道次平均压缩比1.1,最大压缩比1.15,轧制11道次,轧制成195mm×195mm的中间尺寸,再使用连轧机精轧,轧制7道次,轧制成品尺寸φ140mm圆钢。
钢材下线后,取样检验圆钢棒材的各项性能参数,抗拉强度889/894MPa,屈服强度593/595MPa,延伸率17/17.5%,断面收缩率39/36%。
采用特殊方法腐蚀低倍试片:检验面磨削→10%至30%硝酸酒精溶液浸泡擦拭→10%至30%盐酸水溶液浸泡擦拭→清水清洗表面→酒精清洗表面并吹干;测量低倍试片中心偏析黑斑尺寸,根据摩擦焊经验公式,对摩擦焊造成不利影响的中心偏析尺寸应不大于0.015TRmm,直径140mm圆钢临界值为3.72mm,检验低倍试片,实际偏析区域尺寸远低于该数值,试样中心偏析区尺寸仅为1.2mm。
实施例2
本实施例圆钢冶炼方法的工艺流程见图10。
熔炼100吨下述所示化学成分组成的钢,进行连续铸造,制作截面尺寸 390mm×510mm的连铸坯,所得连铸坯的化学成分按照质量百分比计,符合以下范围: C:0.35~0.55%,Si:0.10~0.50%,Mn:0.80~1.20%,P:≤0.030%,S:0.01~0.04%, Cr:≤0.30%,Ni:≤0.30%,Cu:≤0.05%,Mo:≤0.20%,Al:0.01~0.05%,V:0.05~ 0.20%,N:0.005~0.2%,Pb:≤0.02%,Sn:≤0.03%,余量为Fe及不可避免的杂质元素。
连铸过程中浇注过热度不超过35℃,连铸拉速不超过0.15至0.65m/min,轻压下总压下量1至10mm,比水量不大于0.5L/Kg,结晶器电磁搅拌电流不大于500A,结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ。
把连铸坯加热至1100-1250℃,总在炉加热时间不大于8小时,连铸坯出炉后经高压水除鳞后进行轧制;使用往复式轧机进行开坯轧制,开轧温度1050-1150℃,道次平均压下率1.09轧制6道次,轧制到300mm×300mm尺寸的中间坯,下线集中堆放缓冷,冷却至室温后转移至另一轧钢厂;把中间坯加热至1100℃—1250℃,总在炉加热时间不大于6小时,中间坯出炉后经高压水除鳞后进行轧制;使用连轧机精轧,开轧温度 1050-1150℃,道次平均压下率1.11共轧制11道次,轧制成品尺寸φ90mm圆钢,锯切定尺。
钢材下线后,取样检验圆钢棒材的各项性能参数,抗拉强度852/854MPa,屈服强度566/564MPa,延伸率18.5/20.5%,断面收缩率39/42%。
采用特殊方法腐蚀低倍试片:检验面磨削→10%至30%硝酸酒精溶液浸泡擦拭→10%至30%盐酸水溶液浸泡擦拭→清水清洗表面→酒精清洗表面并吹干;测量低倍试片中心偏析黑斑尺寸,根据摩擦焊经验公式,对摩擦焊造成不利影响的中心偏析尺寸应不大于0.015TRmm,直径90mm圆钢临界值为2.39mm,检验低倍试片,实际偏析区域尺寸远低于该数值,试样中心偏析区尺寸仅为0.8mm。
除上述实施例外,本发明还包括有其他实施方式,凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案,均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,其特征在于:化学成分按质量百分比包括C:0.35~0.55%,Si:0.10~0.50%,Mn:0.80~1.20%,P:≤0.030%,S:0.01~0.04%,Cr:≤0.30%,Ni:≤0.30%,Cu:≤0.05%,Mo:≤0.20%,Al:0.01~0.05%,V:0.03~0.50%,N:0.005~0.20%,Pb:≤0.02%,Sn:≤0.03%,余量为Fe 及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,其特征在于:钢中所有的Al元素和V元素分别与N元素形成化合物,并在晶界处析出。
3.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,其特征在于:钢中Al:V:N的质量分数比值为Al:V:N=1:(4~6):(1.8~2)。
4.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,其特征在于:所述圆钢的直径为90~150mm。
5.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,其特征在于:所述圆钢在不进行调质热处理的热轧状态下,抗拉强度(Rm)≥800MPa,屈服强度(Rp0.2)≥530MPa,延伸率≥16%,断面收缩率≥20%;圆钢径向偏析特性满足:采用特殊方法酸浸腐蚀低倍试片,包括:检验面磨削→10%至30%硝酸酒精溶液浸泡擦拭→10%至30%盐酸水溶液浸泡擦拭→清水清洗表面→酒精清洗表面并吹干;测量低倍试片中心偏析黑斑尺寸,不大于0.015TRmm,T为连铸过热度系数,R为圆钢公称尺寸半径。
6.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢,其特征在于:圆钢的金相组织为铁素体和珠光体,非金属夹杂物含量低,其中A类≤2.5级,B类≤0.5级,C类≤0级,D类≤0.5级,夹杂物在钢中弥散均匀分布。
7.一种制备权利要求1所述大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢的方法,其特征在于:主要流程为电炉或转炉初炼→炉外精炼及VD或RH真空脱气→连铸浇铸→往复式轧机和或连轧轧机轧制→锯切断料→冷床冷却→表面及内部探伤→成品检验包装,主要生产工序的具体要求如下
(1)采用易切削非调质钢微合金化生产技术,调整合金成分及含量,通过提高Si、Mn、V含量,降低Cr含量,调节N含量,提高钢材热轧态屈服强度和抗拉强度;选择合理的Al含量与N匹配,实现细晶强化;
(2)在“电炉或转炉初炼”和“炉外精炼及VD或RH真空脱气”生产过程中,采用多项纯净钢冶炼技术,包括热装铁水生产技术,减少有害元素,缩短生产时间,节约能源;加强精炼过程的脱氧,保证钢中残铝量,利用钢水中良好的动力学条件,进行集中提前脱氧和真空脱气处理,使非金属夹杂物充分上浮并控制较低的气体含量;采用专家判定系统,对生产的连铸坯的质量进行综合判定,保证产品的表面质量;采用大包下渣检测技术,控制大包炉渣流入连铸中间包以免污染钢水,提高钢水纯净度;
(3)连铸工序严格控制钢水过热度不大于35℃,减少连铸坯及成品的中心成分偏析;连铸工序严格控制连铸拉速,确保拉速处于0.15至0.65m/min范围内,保证生产正常的前提下,使钢水在连铸过程中,心部高熔点元素充分上浮,减少连铸坯及成品的中心偏析;连铸工序使用轻压下技术,总压下量1至10mm,在确保连铸坯坯壳不被破坏的前提下,给予连铸坯内部液心一定压力,使铸坯心部高熔点元素充分上浮,减小连铸坯及成品的中心成分偏析;连铸工序严格控制连铸过程比水量,不大于0.5L/Kg,保持连铸坯冷却均匀;连铸工序采取合适的结晶器电磁搅拌参数,电流不大于500A,结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ,使连铸坯内部的钢水凝固更加均匀;连铸工序严格控制连铸过程比水量,使不大于0.5L/Kg,保持连铸坯冷却均匀;连铸工序采取控制结晶器电磁搅拌参数,电流不大于500A,结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ,使连铸坯内部的钢水凝固更加均匀;连铸坯的规格为390mm×510mm及以上;
(4)钢材轧制过程中,将连铸坯加热至1100-1250℃,总在炉加热时间不大于8小时,连铸坯出炉后经高压水除鳞后进行轧制,轧制包括往复式轧机粗轧和连轧机精轧两步,粗轧开轧温度1050-1150℃,粗轧实施大压下量轧制,平均道次压缩比1-1.15,粗轧6-15道次,轧制成(185mm×185mm)~(215mm×215mm)的中间坯尺寸,粗轧结束后堆缓冷,缓冷至室温;再使用连轧机精轧,精轧前使用步进式连续加热炉,将粗坯加热到1100-1250℃,开轧温度1050-1150℃,平均道次压缩比1.1-1.2,轧制6~12道次,轧制成品尺寸φ90~150mm圆钢;
(5)锯切定尺断料;
(6)冷床冷却,圆钢离开冷床温度需≤450℃;
(7)表面及内部探伤,表面探伤要求缺陷深度≤0.30mm;内部探伤要求满足GB/T4162中A级标准要求;
(8)成品检验包装。
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108486472A (zh) * 2018-05-11 2018-09-04 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含V、Ti、N非调质预硬型塑料模具钢及其制备方法
CN108504935A (zh) * 2018-05-11 2018-09-07 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含v、n非调质预硬型塑料模具钢及其制备方法
CN108504934A (zh) * 2018-05-11 2018-09-07 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含V、Nb、N非调质预硬型塑料模具钢及其制备方法
CN108998724A (zh) * 2018-07-12 2018-12-14 贵州捷盛钻具股份有限公司 一种抗高温软化圆钢及其制备方法与应用
CN109487155A (zh) * 2018-10-17 2019-03-19 石家庄钢铁有限责任公司 高压油缸液压杆用非调质钢及其生产方法
CN110184527A (zh) * 2018-05-31 2019-08-30 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种用于制作发动机摇臂的高强度级别非调质钢棒材及其制造方法
CN110284062A (zh) * 2019-06-29 2019-09-27 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种具有高强度、高韧性的大直径圆钢及其制造方法
CN110527918A (zh) * 2019-09-30 2019-12-03 江苏新合益机械有限公司 一种新型热轧圆钢
CN110592476A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 宝鸡新利达汽车零部件有限公司 一种直接切削用非调质圆钢及其制造载重汽车销轴的方法
CN111218614A (zh) * 2020-02-11 2020-06-02 山东钢铁股份有限公司 一种易切削连杆用钢及其制造方法
CN111378891A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种非调质钢sy740的生产方法
CN111549282A (zh) * 2020-05-30 2020-08-18 靖江特殊钢有限公司 一种热轧圆钢及其制备方法
CN111647799A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 靖江特殊钢有限公司 一种可直接切削的高强韧热轧圆钢及其制备方法
CN112251677A (zh) * 2020-10-28 2021-01-22 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 Cr-Mo系高性能盆角齿轮钢的生产方法
CN112813345A (zh) * 2020-12-28 2021-05-18 青海西钢特殊钢科技开发有限公司 一种冷加工工程机械液压活塞杆用的非调质钢及制备方法
CN112831632A (zh) * 2021-01-04 2021-05-25 南京钢铁股份有限公司 一种sae1050m圆钢的在线正火方法
CN112981229A (zh) * 2021-01-20 2021-06-18 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种耐高温细晶空心传动半轴用中碳圆钢及其制造方法
CN113122771A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 中内凯思汽车新动力系统有限公司 一种高性能摩擦焊接钢质活塞及其制备方法
CN114774774A (zh) * 2022-03-15 2022-07-22 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种大直径低偏析油缸活塞杆用圆钢及其制造方法
CN114934239A (zh) * 2022-06-22 2022-08-23 江苏利淮钢铁有限公司 一种液压缸杆头用锻造非调质钢及其生产方法
CN115255304A (zh) * 2022-06-14 2022-11-01 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种控制钢中宏观夹杂物的连铸方法
CN116640983A (zh) * 2023-04-04 2023-08-25 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种电控共轨燃油喷射系统高压油泵体用非调质钢及其制备方法
CN117089757A (zh) * 2023-09-23 2023-11-21 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种700Mpa级液压活塞杆用非调质钢的生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101542007A (zh) * 2006-09-01 2009-09-23 格奥尔格斯玛林许特有限公司 用于制造高强度脆断性机器部件的钢和加工方法
CN102534416A (zh) * 2012-01-05 2012-07-04 莱芜钢铁集团有限公司 一种载货列车连接件用钢及其制备方法
CN103266287A (zh) * 2013-05-14 2013-08-28 莱芜钢铁集团有限公司 一种中碳铁素体-珠光体型非调质钢及其制造方法
CN104372263A (zh) * 2014-11-11 2015-02-25 南京钢铁股份有限公司 一种高纯净非调质曲轴用钢的电炉生产工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101542007A (zh) * 2006-09-01 2009-09-23 格奥尔格斯玛林许特有限公司 用于制造高强度脆断性机器部件的钢和加工方法
CN102534416A (zh) * 2012-01-05 2012-07-04 莱芜钢铁集团有限公司 一种载货列车连接件用钢及其制备方法
CN103266287A (zh) * 2013-05-14 2013-08-28 莱芜钢铁集团有限公司 一种中碳铁素体-珠光体型非调质钢及其制造方法
CN104372263A (zh) * 2014-11-11 2015-02-25 南京钢铁股份有限公司 一种高纯净非调质曲轴用钢的电炉生产工艺

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108486472A (zh) * 2018-05-11 2018-09-04 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含V、Ti、N非调质预硬型塑料模具钢及其制备方法
CN108504935A (zh) * 2018-05-11 2018-09-07 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含v、n非调质预硬型塑料模具钢及其制备方法
CN108504934A (zh) * 2018-05-11 2018-09-07 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含V、Nb、N非调质预硬型塑料模具钢及其制备方法
CN110184527A (zh) * 2018-05-31 2019-08-30 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种用于制作发动机摇臂的高强度级别非调质钢棒材及其制造方法
CN108998724A (zh) * 2018-07-12 2018-12-14 贵州捷盛钻具股份有限公司 一种抗高温软化圆钢及其制备方法与应用
CN109487155A (zh) * 2018-10-17 2019-03-19 石家庄钢铁有限责任公司 高压油缸液压杆用非调质钢及其生产方法
CN110284062A (zh) * 2019-06-29 2019-09-27 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种具有高强度、高韧性的大直径圆钢及其制造方法
CN110284062B (zh) * 2019-06-29 2022-01-14 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种具有高强度、高韧性的大直径圆钢及其制造方法
CN110592476B (zh) * 2019-09-16 2021-04-27 宝鸡新利达汽车零部件有限公司 一种直接切削用非调质圆钢及其制造载重汽车销轴的方法
CN110592476A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 宝鸡新利达汽车零部件有限公司 一种直接切削用非调质圆钢及其制造载重汽车销轴的方法
CN110527918A (zh) * 2019-09-30 2019-12-03 江苏新合益机械有限公司 一种新型热轧圆钢
CN113122771A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 中内凯思汽车新动力系统有限公司 一种高性能摩擦焊接钢质活塞及其制备方法
CN113122771B (zh) * 2019-12-31 2022-01-14 中内凯思汽车新动力系统有限公司 一种高性能摩擦焊接钢质活塞及其制备方法
CN111218614A (zh) * 2020-02-11 2020-06-02 山东钢铁股份有限公司 一种易切削连杆用钢及其制造方法
CN111378891A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种非调质钢sy740的生产方法
CN111647799A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 靖江特殊钢有限公司 一种可直接切削的高强韧热轧圆钢及其制备方法
CN111647799B (zh) * 2020-04-30 2021-09-28 靖江特殊钢有限公司 一种可直接切削的高强韧热轧圆钢及其制备方法
CN111549282B (zh) * 2020-05-30 2021-09-28 靖江特殊钢有限公司 一种热轧圆钢及其制备方法
CN111549282A (zh) * 2020-05-30 2020-08-18 靖江特殊钢有限公司 一种热轧圆钢及其制备方法
CN112251677A (zh) * 2020-10-28 2021-01-22 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 Cr-Mo系高性能盆角齿轮钢的生产方法
CN112813345A (zh) * 2020-12-28 2021-05-18 青海西钢特殊钢科技开发有限公司 一种冷加工工程机械液压活塞杆用的非调质钢及制备方法
CN112831632A (zh) * 2021-01-04 2021-05-25 南京钢铁股份有限公司 一种sae1050m圆钢的在线正火方法
CN112831632B (zh) * 2021-01-04 2022-05-20 南京钢铁股份有限公司 一种sae1050m圆钢的在线正火方法
CN112981229A (zh) * 2021-01-20 2021-06-18 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种耐高温细晶空心传动半轴用中碳圆钢及其制造方法
CN114774774A (zh) * 2022-03-15 2022-07-22 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种大直径低偏析油缸活塞杆用圆钢及其制造方法
CN115255304A (zh) * 2022-06-14 2022-11-01 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种控制钢中宏观夹杂物的连铸方法
CN115255304B (zh) * 2022-06-14 2023-10-10 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种控制钢中宏观夹杂物的连铸方法
CN114934239A (zh) * 2022-06-22 2022-08-23 江苏利淮钢铁有限公司 一种液压缸杆头用锻造非调质钢及其生产方法
CN114934239B (zh) * 2022-06-22 2023-02-07 江苏利淮钢铁有限公司 一种液压缸杆头用锻造非调质钢及其生产方法
CN116640983A (zh) * 2023-04-04 2023-08-25 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种电控共轨燃油喷射系统高压油泵体用非调质钢及其制备方法
CN117089757A (zh) * 2023-09-23 2023-11-21 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种700Mpa级液压活塞杆用非调质钢的生产方法

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