CN108817338A - 一种适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,包括连铸‑连铸坯缓冷‑轧制‑打包入库等步骤,其中连铸过程末端采用电磁搅拌和连铸轻压下工艺,轻压下区间为1‑9#压下辊,总压下量5‑20mm。连铸坯缓冷过程进缓冷坑时铸坯表面温度为550‑700℃,保温时间36‑72小时,出缓冷坑时铸坯表面温度小于200℃。该生产工艺充分发挥了连铸轻压下的作用,使铸坯的内部质量得以显著提高,中心偏析指数≤1.10,严重中间裂纹得以抑制,等级≤1.0级;对扁钢成品进行酸洗检查,低倍质量改善非常明显,没有发现裂纹的痕迹。对于高强弹簧扁钢品质的提高非常明显,疲劳极限全部稳定达到20万次以上。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域,尤其涉及一种适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺。
背景技术
随着国家经济的发展,尤其是近几年来汽车行业的大力发展,不论是商务车还是乘用车,都要求轻量化。弹簧扁钢作为重卡等商用车后桥的必用零件,轻量化的同时安全性必须要保证,这就要求弹簧扁钢的强度和疲劳极限都要有大幅度的提高。在此背景下,强度超过1500MPa的高强高疲劳极限的弹簧扁钢成为了近几年研究的热点,单片簧、双片簧等新一代弹簧扁钢应运而生。而此类高强弹簧扁钢一般是在普通50CrV系列弹簧扁钢的基础上增加提高强度的化学元素,比如Mn、Cr、V、Nb等,增加此类元素之后,连铸坯的裂纹敏感性大大增加,要想达到较高的疲劳极限非常的困难。
连铸轻压下是提高连铸坯内部质量最为有效的手段之一,但是对于高强弹簧扁钢,此类钢种对裂纹非常敏感,采用常规的连铸连轧工艺,尤其轻压下时连铸坯会出现严重的中间裂纹,到了轧制成品,在酸洗低倍检查时依然会看到裂纹,并且容易导致疲劳极限非常的不稳定,致使客户无法接受,因此,国内其他钢厂生产此类钢种均不采用轻压下技术。
发明内容
本发明针对现有的高强弹簧扁钢难以达到较高的疲劳极限,采用现有的轻压下工艺处理导致铸坯出现严重的中间裂纹,导致成品疲劳极限非常不稳定的技术问题,提出一种操作简便易行地连铸连轧生产工艺,采用该生产工艺可大大减轻高强弹簧扁钢连铸轻压下带来的中间裂纹,在轧制时裂纹完全焊合,扁钢成品酸洗检查之后不再有裂纹的痕迹出现,很好地满足了客户的需求。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
1)连铸:采用全程保护浇注,连铸坯断面为240mm×300mm,拉速为0.80-0.85m/min,结晶器采用四孔或五孔的浸入式水口,结晶器电磁搅拌频率为2-4Hz,电流为250-450A,二冷比水量为 0.15-0.25L/Kg,末端采用电磁搅拌和连铸轻压下工艺,连铸坯取样检测;
所述轻压下工艺中轻压下区间为1-9#压下辊,总压下量5-20mm,第一对可实施轻压下拉矫辊中心与末端电磁搅拌器中心的距离>4m;
2)连铸坯缓冷:将连铸坯吊到缓冷坑进行缓冷,进缓冷坑时铸坯表面温度为550-700℃,保温时间36-72小时,出缓冷坑时铸坯表面温度小于200℃;
3)轧制:将缓冷后的连铸坯经加热炉加热后,高压水除鳞,然后依次经过粗轧、中轧、预精轧、精轧、冷床冷却、切分定尺;
4)打包入库,扁钢成品取样检测。
作为优选,所述步骤1)连铸过程中,浇次第3炉及之后炉次过热度控制在15-25℃。
作为优选,所述步骤1)连铸过程中,末端电磁搅拌器安装在二冷区出口处,末端电磁搅拌参数为电流250-400A,频率6-10Hz。
作为优选,所述步骤3)轧制过程中,加热炉加热Ⅱ段和均热段的温度要大于1150℃。
作为优选,所述轻压下工艺中轻压下区间为1-7#压下辊,总压下量6-15mm。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
(1)操作简便易行,可在现有设备连铸连轧设备上运行,不需要增加额外的设备;
(2)本生产工艺可以充分发挥连铸轻压下的作用,在保证连铸坯中心偏析指数≤1.10的同时,有效的抑制严重中间裂纹的出现,可以保证中间裂纹≤1.0 级;
(3)连铸坯在轧制时裂纹焊合,扁钢成品酸洗检查之后不再有裂纹的痕迹出现,可满足客户的需求。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合实施例做具体说明。
实施例一:
本实施例提供一种用于高强弹簧扁钢FAS3550的连铸连轧工艺,具体实施步骤为:
1)连铸过程:正常组织一个浇次共10炉的高强弹簧扁钢FAS3550,拉速 0.83m/min,结晶器采用四孔浸入式水口,浇次第3炉及之后炉次过热度控制在 17-24℃,结晶器电磁搅拌参数为300A/3.5Hz,二冷比水量为0.20L/Kg,末端电磁搅拌参数为350A/8Hz。1#压下辊中心与末端电磁搅拌器中心的距离为5.88m, 2-5#压下辊轻压下,总压下量为12mm;
2)连铸坯缓冷:将连铸坯轻压后的铸坯输送至缓冷坑进行冷却,进缓冷坑时铸坯表面温度控制在610-650℃,保温时间为37-42小时,出缓冷坑时铸坯铸坯表面温度控制在120-150℃;
3)轧制过程:加热炉加热Ⅱ段和均热段的温度为1170-1230℃,加热之后,高压水除鳞,然后依次粗轧机组(5架连轧)→一中轧机组(6架轧机)→二中轧机组(4架连轧)→精轧机组(6架连轧)→减定径机组(4架连轧)→冷床→剪切→质量检验→打包、称重、挂牌→入库。
检测结果:连铸坯内部质量非常好,中心缩孔最大尺寸≤2mm,中间裂纹0.5级,扁钢成品中心偏析≤0.5级,中心疏松≤1级,一般疏松≤0.5级,没有发现中间裂纹的痕迹,经客户试用,疲劳极限全部超过20万次。
实施例二:
本实施例提供一种高强弹簧扁钢52CrMoV4的连铸连轧工艺,具体实施步骤为:
1)连铸过程:正常组织一个浇次共8炉的52CrMoV4,拉速0.85m/min,结晶器采用五孔水口浸入式水口,浇次第3炉及之后炉次过热度控制在16-23℃,结晶器电磁搅拌参数为320A/3.5Hz,二冷比水量为0.19L/Kg,末端电磁搅拌参数为380A/6Hz,1#压下辊中心与末端电磁搅拌器中心的距离为5.88m,2-5辊轻压下,总压下量为13mm;
2)连铸坯缓冷:进缓冷坑时铸坯表面温度为605-638℃,保温时间为38-45 小时,出缓冷坑时铸坯铸坯表面温度为135-170℃;
3)轧制过程:加热炉加热Ⅱ段和均热段的温度为1160-1210℃,加热之后,高压水除鳞,然后依次粗轧机组(5架连轧)→一中轧机组(6架轧机)→二中轧机组(4架连轧)→精轧机组(6架连轧)→减定径机组(4架连轧)→冷床→剪切→质量检验→打包、称重、挂牌→入库。
检测结果:连铸坯内部质量非常好,中心缩孔最大尺寸≤1.5mm,中间裂纹 1.0级,扁钢成品中心偏析≤1.0级,中心疏松≤1级,一般疏松≤0.5级,没有发现中间裂纹的痕迹,经客户试用,疲劳极限全部超过20万次。
与现有技术相比,上述两实施例所述的适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,操作简便易行,不需要增加额外的设备;充分发挥了连铸轻压下的作用,连铸坯中心偏析指数控制到了≤1.10,同时保证中间裂纹≤1.0级;扁钢成品酸洗检查之后不再有裂纹的痕迹出现,经客户试用,疲劳极限非常稳定,全部达到了20万次以上。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
1)连铸:采用全程保护浇注,连铸坯断面为240mm×300mm,拉速为0.80-0.85m/min,结晶器采用四孔或五孔的浸入式水口,结晶器电磁搅拌频率为2-4Hz,电流为250-450A,二冷比水量为0.15-0.25L/Kg,末端采用电磁搅拌和连铸轻压下工艺,连铸坯取样检测;
所述轻压下工艺中实施轻压下区间为1-9#压下辊,总压下量为5-20mm,第一对可实施轻压下拉矫辊中心与末端电磁搅拌器中心的距离>4m;
2)连铸坯缓冷:将连铸坯吊到缓冷坑进行缓冷,进缓冷坑时铸坯表面温度为550-700℃,保温时间36-72小时,出缓冷坑时铸坯表面温度小于200℃;
3)轧制:将缓冷后的连铸坯经加热炉加热后,高压水除鳞,然后依次经过粗轧、中轧、预精轧、精轧、冷床冷却、切分定尺;
4)打包入库,扁钢成品取样检测。
2.根据权利要求1所述的适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,其特征在于:所述步骤1)连铸过程中,浇次第3炉及之后炉次过热度控制在15-25℃。
3.根据权利要求2所述的适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,其特征在于:所述步骤1)连铸过程中,末端电磁搅拌器安装在二冷区出口处,末端电磁搅拌参数为电流250-400A,频率6-10Hz。
4.根据权利要求3所述的适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,其特征在于:所述步骤3)轧制过程中,加热炉加热Ⅱ段和均热段的温度要大于1150℃。
5.根据权利要求4所述的适用于高强弹簧扁钢的连铸连轧生产工艺,其特征在于:所述轻压下工艺中轻压下区间为1-7#压下辊,总压下量6-15mm。
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