CN108914002A - 一种锯链刀齿用冷轧钢带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种锯链刀齿用冷轧钢带，其化学成分质量含量如下：0.61％≤C≤0.70％；0.15％≤Si≤0.38％；0.30％≤Mn≤0.45％；0.40％≤Cr≤0.60％；0.60％≤Ni≤0.90％；0.08％≤Mo≤0.18％；0％＜Cu≤0.30％；0％＜P≤0.02％；0％＜S≤0.01％；余量为Fe。本发明最终产品检测结果满足客户需求目标值的在95％以上，锯链用冷轧钢带发展前景广阔，极具推广应用价值。

Description

一种锯链刀齿用冷轧钢带及其制备方法
(一)技术领域
本发明涉及一种锯链刀齿用冷轧钢带(68CrNiMo)及其制备方法。
(二)背景技术
链锯主要用来伐木和造材，其工作原理是靠锯链上交错的L形刀片横向运动来进行剪切动作。锯链是链锯的重要组成部分，主要由刀齿、链扣、中导齿、铆钉构成。其中，中导齿是链锯的主要衔接部件，其上面有注油孔，起到完成润滑油的传导及整条链条的润滑；铆钉主要作用是定位和固定；链扣由两个铆钉固定在中导齿上；刀齿由两个铆钉固定在中导齿上，包括刀刃和护刀齿。锯链总体质量要求包括足够的强度、良好的切削性、足够的寿命，这就要求零件的高强度、高硬度和高韧性，尤其对刀齿部分的要求更高。
根据链锯产品定位不同，各部位零件采用的材料也有所不同。以刀齿为例，面向低端用户的链锯产品刀齿材料一般采用65Mn。而中高端产品以进口材料为主，68CrNiMo是目前普遍采用的材质，与65Mn相比，其耐磨、淬火后硬度、抗拉强度都是65Mn的数倍，但进口冷轧钢带普遍存在价格昂贵、交货周期长等问题。
木材锯切市场对链锯有巨大的需求，锯链刀齿用冷轧钢带具有非常广阔的应用市场前景。
根据对客户的大量调研数据，确定锯链刀齿用冷轧钢带的需求为：
(三)发明内容
本发明目的是提供一种锯链刀齿用冷轧钢带及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种锯链刀齿用冷轧钢带，其化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.72％； 0.15％≤Si≤0.30％； 0.30％≤Mn≤0.50％；
0.40％≤Cr≤0.60％； 0.60％≤Ni≤0.90％； 0.08％≤Mo≤0.15％；
0％＜Cu≤0.30％； 0％＜P≤0.02％； 0％＜S≤0.01％；
余量为Fe；其中还可能含有微量的不可避免的杂质；
其厚度为0.60～1.60mm，宽度为327～410mm。
优选的，所述冷轧钢带的化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.70％； 0.15％≤Si≤0.38％； 0.30％≤Mn≤0.45％；
0.40％≤Cr≤0.60％； 0.60％≤Ni≤0.90％； 0.08％≤Mo≤0.18％；
0％＜Cu≤0.30％； 0％＜P≤0.02％； 0％＜S≤0.01％；
余量为Fe。
本发明还涉及所述的锯链刀齿用冷轧钢带的制备方法，所述方法具体按照如下步骤进行：
(1)热轧：
热轧原料化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.72％； 0.15％≤Si≤0.30％； 0.30％≤Mn≤0.50％；
0.40％≤Cr≤0.60％； 0.60％≤Ni≤0.90％； 0.08％≤Mo≤0.15％；
0％＜Cu≤0.30％； 0％＜P≤0.02％； 0％＜S≤0.01％；
余量为Fe；其中还可能含有微量的不可避免的杂质；
所述热轧加热温度1200±30℃，粗轧温度1150±30℃，精轧温度1000±20℃，终轧卷取温度为590±20℃；用7％～17％盐酸水溶液酸洗除去表面的氧化铁皮后进行下一步冷轧操作；
(2)冷轧：
采用退火、轧制、再退火，再轧制的冷轧规程操作，利用单机架可逆冷轧机进行轧制得到钢带；所述单机架可逆冷轧机机组采用计算机自动控制系统，可实现全程PLC自动控制；机组具有全液压压下，液压AGC自动控制；机组配置X线测厚仪，及在线观察钢板表面质量的高清晰摄像装置，确保轧出的钢带精度和板型达到一流水平；
所述的两次退火工艺相同，所述的退火工艺为：将冷轧得到的钢带升至680℃保温4h，到735℃后保温13h，然后降温至680℃保温6小时，带罩冷却到600℃换冷却罩，300℃开始水冷，80℃出炉；所述退火过程采用全氢罩式炉进行；
将所述退火的钢带进行轧制得到一次轧制的钢带，所述的轧制过程中，一轧压下率控制在40～50％，二轧压下率控制在10～15％；
再将所述的一次轧制的钢带退替代所述热轧得到的钢带再进行一次退火，再轧制得到二次轧制的钢带；
(3)纵剪
将所述二次轧制的钢带经纵剪机组分条成目标宽度的冷轧钢带。
进一步，优选的，所述热轧原料的化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.70％； 0.15％≤Si≤0.38％； 0.30％≤Mn≤0.45％；
0.40％≤Cr≤0.60％； 0.60％≤Ni≤0.90％； 0.08％≤Mo≤0.18％；
0％＜Cu≤0.30％； 0％＜P≤0.02％； 0％＜S≤0.01％；
余量为Fe。
本发明选用特制热轧钢带，在成分和热轧工艺上做出严格要求，采用单机架四辊可逆轧机轧制，能有效保证钢带的厚度精度；研发出针对锯链刀齿用钢带性能要求的特定全氢退火工艺和平整工艺，最终产品检测结果满足客户需求目标值的在95％以上，成为行业技术进步的范例，推动国内外冷轧钢带轧制工艺的进步，给下游客户提供优质的原材料。
钢带质量要求：
(1)钢带力学性能：
钢带拉伸试验取横向试样，力学性能需符合表1规定：
表1力学性能参数
(2)滑移线
保证出厂后3个月内不出现滑移线。
(3)表面质量
钢带表面不得有结疤、裂纹、拉裂、夹杂、氧化铁皮、铁锈和分层，不允许有兰氧化色和黄膜现象，允许有不影响成型性及涂、镀附着力的缺陷，如小气泡、小划痕、小辊印、轻微划伤及氧化色等允许存在。
本发明的有益效果主要体现在：
(1)热轧原料化学成份采用按规定的成份设计生产，热轧生产采用前述三高一低的温度制度，细化热轧原料组织，便于后续冷轧及退火过程，适合获得较好的淬火组织；
(2)采用配置先进的单机架可逆轧机轧制，保证厚度精度；
本发明锯链刀齿用冷轧钢带经多次试验和试用完全满足了锯链刀齿的强度、硬度等质量要求，且价格较进口材料低。锯链刀齿用冷轧钢带发展前景非常广阔，极具推广应用价值。
(四)附图说明
图1本发明锯链刀齿用冷轧钢带典型的金相组织。
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：
(1)热轧
热轧原料成份及含量(％)见表2所示：
表2热轧原料成份及含量(％)
序号 C Si Mn Ni Cr Al Cu P S
1 0.635 0.276 0.400 0.604 0.453 0.010 0.030 0.012 0.001
2 0.650 0.243 0.390 0.600 0.462 0.007 0.027 0.009 0.001
3 0.628 0.254 0.377 0.626 0.445 0.005 0.021 0.004 0.002
余量为Fe和微量的不可避免的杂质；
热轧加热温度1200±30℃，粗轧温度1150±30℃，精轧温度1000±20℃，终轧卷取温度为650±20℃；
(2)冷轧
所述的热轧钢带经退火后经单机架可逆轧机轧制2次，具体工艺参数如下表3所示；
表3冷轧工艺参数
所述退火工艺在全氢罩式炉内进行，两次退火采用相同的工艺，具体工艺参数见下表4：
表4退火工艺参数
退火工艺控制参数名称 各项参数控制值
厚度(mm) 0.6～3.0
宽度(mm) 327～410
装炉量(T) 80～95
第一段升温(℃/h) 680/8
第一段保温平台(℃) 680
第一段保温时间(h) 4
第二段加热用时(h) 3
第二段保温平台(℃) 735
第二段保温时间(h) 13
第三段降温用时(h) 3.5
第三段保温平台(℃) 680
第三段保温时间(h) 6
喷淋温度(℃) 300
出炉温度(℃) 80
制得钢带质量检测：
(1)钢带力学性能
钢带拉伸试验取横向试样，力学性能如如表5所示：
表5力学性能
试样序号 抗拉Rm 延伸A80mm 硬度(HV)
1#样 689 8.2 191
2#样 680 9.8 197
3#样 690 10.2 201
(2)滑移线
出厂后3个月内不出现滑移线。
(3)表面质量
钢带表面无结疤、裂纹、拉裂、夹杂、氧化铁皮、铁锈和分层，无兰氧化色和黄膜现象。
(4)金相组织
制得2#样锯链刀齿用冷轧钢带典型的金相组织参见图1，该组织为球化珠光体，球化率90％。
对比例
(1)原料成分
热轧原料成分及含量(％)见表6：
表6热轧原料成分及含量(％)
序号 C Si Mn Cr Al Cu P S
1 0.621 0.217 0.360 0.440 0.007 0.027 0.01 0.001
2 0.611 0.251 0.360 0.430 0.008 0.028 0.008 0.002
3 0.627 0.230 0.350 0.410 0.005 0.023 0.008 0.002
余量为Fe和微量的不可避免的杂质；
热轧加热温度1200±30℃，粗轧温度1150±30℃，精轧温度1000±20℃，终轧卷取温度为650±20℃；
(2)冷轧规程
原料厚度、冷轧规程都与实施例一致，如表7所示。
表7冷轧规程
两次退火同样都在全氢罩式炉内进行，退火工艺与实施例一致，如表8所示。
表8退火工艺参数
退火工艺控制参数名称 各项参数控制值
厚度(mm) 0.6～3.0
宽度(mm) 327～410
装炉量(T) 80～95
第一段升温(℃/h) 680/8
第一段保温平台(℃) 680
第一段保温时间(h) 4
第二段加热用时(h) 3
第二段保温平台(℃) 735
第二段保温时间(h) 13
第三段降温用时(h) 3.5
第三段保温平台(℃) 680
第三段保温时间(h) 6
喷淋温度(℃) 300
出炉温度(℃) 80
(2)性能
在原料厚度、轧制规程相同情况下，得到相同厚度的冷轧钢带成品的性能如如表9所示：
表9性能参数
试样序号 抗拉Rm 延伸A80mm 硬度(HV)
1#样 652 11.3 188
2#样 658 10.2 183
3#样 656 10.6 189
与对比例相比，延伸率相近，但本发明钢带性能的硬度和强度均更优。

Claims (4)

1.一种锯链刀齿用冷轧钢带，其化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.72％；0.15％≤Si≤0.30％；0.30％≤Mn≤0.50％；
0.40％≤Cr≤0.60％；0.60％≤Ni≤0.90％；0.08％≤Mo≤0.15％；
0％＜Cu≤0.30％；0％＜P≤0.02％；0％＜S≤0.01％；
余量为Fe；
所述锯链刀齿用冷轧钢带的厚度为0.60～1.60mm，宽度为327～410mm。
2.如权利要求1所述的锯链刀齿用冷轧钢，其特征在于：所述冷轧钢带的化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.70％；0.15％≤Si≤0.38％；0.30％≤Mn≤0.45％；
0.40％≤Cr≤0.60％；0.60％≤Ni≤0.90％；0.08％≤Mo≤0.18％；
0％＜Cu≤0.30％；0％＜P≤0.02％；0％＜S≤0.01％；
余量为Fe。
3.如权利要求1所述的锯链刀齿用冷轧钢的制备方法，其特征在于：所述的方法具体按照如下步骤进行：
(1)热轧：
热轧原料化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.72％；0.15％≤Si≤0.30％；0.30％≤Mn≤0.50％；
0.40％≤Cr≤0.60％；0.60％≤Ni≤0.90％；0.08％≤Mo≤0.15％；
0％＜Cu≤0.30％；0％＜P≤0.02％；0％＜S≤0.01％；
余量为Fe；其中还可能含有微量的不可避免的杂质；
所述热轧加热温度1200±30℃，粗轧温度1150±30℃，精轧温度1000±20℃，终轧卷取温度为590±20℃；用7％～17％盐酸水溶液酸洗除去表面的氧化铁皮后进行下一步冷轧操作；
(2)冷轧：
采用退火、轧制、再退火，再轧制的冷轧规程操作，利用单机架可逆冷轧机进行轧制得到钢带；
所述的两次退火工艺相同，所述的退火工艺为：将冷轧得到的钢带升至680℃保温4h，到735℃后保温13h，然后降温至680℃保温6小时，带罩冷却到600℃换冷却罩，300℃开始水冷，80℃出炉；所述退火过程采用全氢罩式炉进行；
将所述退火的钢带进行轧制得到一次轧制的钢带，所述的轧制过程中，一轧压下率控制在40～50％，二轧压下率控制在10～15％；
再将所述的一次轧制的钢带退替代所述热轧得到的钢带再进行一次退火，再轧制得到二次轧制的钢带；
(3)纵剪
将所述二次轧制的钢带经纵剪机组分条成目标宽度的冷轧钢带。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述热轧原料化学成分质量含量如下：
0.61％≤C≤0.70％；0.15％≤Si≤0.38％；0.30％≤Mn≤0.45％；
0.40％≤Cr≤0.60％；0.60％≤Ni≤0.90％；0.08％≤Mo≤0.18％；
0％＜Cu≤0.30％；0％＜P≤0.02％；0％＜S≤0.01％；
余量为Fe。
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