CN110468268B - 一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺 - Google Patents

一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110468268B
CN110468268B CN201910847073.7A CN201910847073A CN110468268B CN 110468268 B CN110468268 B CN 110468268B CN 201910847073 A CN201910847073 A CN 201910847073A CN 110468268 B CN110468268 B CN 110468268B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
quenched
rolling
rolling process
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910847073.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110468268A (zh
Inventor
马跃
吕迺冰
诸葛铭毅
佟倩
周洁
王勇
罗志俊
徐士新
孔祥涛
孙齐松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shougang Corp
Original Assignee
Shougang Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shougang Corp filed Critical Shougang Corp
Priority to CN201910847073.7A priority Critical patent/CN110468268B/zh
Publication of CN110468268A publication Critical patent/CN110468268A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110468268B publication Critical patent/CN110468268B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B43/00—Cooling beds, whether stationary or moving; Means specially associated with cooling beds, e.g. for braking work or for transferring it to or from the bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009—Pearlite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明涉及一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，属于非调质钢轧制技术领域，本发明实施例提供的提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，所述轧制工艺依次包括第一次冷却、末道次轧制、第二次冷却、第三次冷却；所述第一次冷却中，冷速≥20℃/s；所述末道次轧制温度为650‑750℃；所述第二次冷却中，冷速≥30℃/s；所述第三次冷却温度为400‑500℃。

Description

一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺
技术领域
本发明属于非调质钢轧制技术领域，具体涉及一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺。
背景技术
非调质钢是在中碳锰钢的基础上加入钒、钛、铌微合金化元素，是一种在轧制状态或正火状态下使用的高强度钢。然而，针对截面性能梯度分布的非调质钢，如工作时表面常被摩擦的滑杆类部件钢，需要同时满足钢表面高耐磨性和心部强韧性，现有的轧制工艺，很难制得兼具高耐磨性和强韧性的非调质钢，因此本领域亟需一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺.
本发明实施例提供一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，所述轧制工艺依次包括第一次冷却、末道次轧制、第二次冷却、第三次冷却；
所述第一次冷却中，冷速≥20℃/s；
所述末道次轧制温度为650～750℃；
所述第二次冷却中，冷速≥30℃/s；
所述第三次冷却温度为400-500℃。
进一步的，所述第一次冷却为水冷，冷却至钢表面温度为700-750℃。
进一步的，所述第二次冷却为水冷，冷却至钢表面温度为450-500℃。
进一步的，所述第三次冷却为冷床冷却。
进一步的，所述轧制工艺包括粗轧，所述粗轧开扎温度为1050-1100℃。
进一步的，所述轧制工艺之前进行加热炉加热，所述加热包括均热，所述均热段温度为1100-1120℃，所述均热段时间为50-60min。
进一步的，按质量百分比计，所述非调质钢化学成分为：C：0.10-0.50％，Si：0.01-1.00％，Mn：0.50-2.00％，S：0.001-0.20％，V：0.01-0.50％，余下为Fe及其它不可避免的杂质元素。
进一步的，采用所述轧制工艺所得的非调质成品钢尺寸为φ25-φ80mm。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，控制第一次冷却≥20℃/s和末道次轧制温度为650-750℃，是由于高耐磨性的要求，表面应避免形成强度较低的铁素体相。但是非调质钢铁素体形成能力较强，末道次轧制前必须进行快速冷却，表面温度降低至铁素体形成温度区以下，形成贝氏体组织，同时心部仍然保持高温，发生奥氏体向铁素体转变。控制第二次冷却速度为≥30℃/s，是为了控制轧钢的表面硬化层具有一定深度，便于进行必要的表面磨削处理后，使高硬度层不会被完全去除。控制上冷床温度为400-500℃，此时轧材内部温度在500-600℃之间，有利于轧材内部完成铁素体珠光体转变，保持非调质钢心部为铁素体+珠光体的高强韧性组织。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例1中φ60mm规格高耐磨性非调质钢直径上截面硬度变化规律图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请提供一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，所述轧制工艺依次包括第一次冷却、末道次轧制、第二次冷却、第三次冷却；
所述第一次冷却中，冷速≥20℃/s；
所述末道次轧制温度为650～750℃；
所述第二次冷却中，冷速≥30℃/s；
所述第三次冷却温度为400-500℃。
本申请中，所述第一次冷却为水冷，冷却至钢表面温度为700-750℃。
本申请中，所述第二次冷却为水冷，冷却至钢表面温度为450-500℃。
本申请中，所述第三次冷却为冷床冷却。
本申请中，所述轧制工艺包括粗轧，所述粗轧开扎温度为1050-1100℃。
本申请中，所述轧制工艺之前进行加热炉加热，所述加热包括均热，所述均热段温度为1100-1120℃，所述均热段时间为50-60min。
本申请中，按质量百分比计，所述非调质钢化学成分为：C：0.10-0.50％，Si：0.01-1.00％，Mn：0.50-2.00％，S：0.001-0.20％，V：0.01-0.50％，余下为Fe及其它不可避免的杂质元素。
本申请中，采用所述轧制工艺所得的非调质成品钢尺寸为φ25-φ80mm。
下面将结合具体实施例对本申请进行详细说明。
实施例1
以φ60mm规格F45MnVS非调质钢生产为例，该钢种成分为：C：0.43％，Si：0.39％，Mn：1.35％，P：0.005％，S：0.060％，V：0.33％，铸坯规格为200mm×200mm，采用步进式加热炉进行轧制加热，均热温度为1100℃，均热时间1小时。出钢后进行表面除磷处理，随后进入粗轧机轧制，开轧温度为1050℃。至中轧完成后，轧件表面温度检测为903℃，开始进行强制冷却，冷却时间为10秒，表面温度降至700℃，随后进入末道次轧制。末道次轧制完成后，持续进行8秒强制冷却，表面温度降至452℃，随后轧材进入冷床进行散冷，并进行剪断、打捆、入库。
图1表示出了采用本发明实施例1的轧制方法所生产的φ60mm规格非调质钢截面硬度变化规律。表面硬度接近HV450，而心部、1/4截面处的硬度不超过HV310，检测心部室温冲击功KU2＝55J。
实施例2
以φ30mm规格F38MnVS非调质钢生产为例，该钢种成分为：C：0.35％，Si：0.79％，Mn：0.77％，P：0.010％，S：0.17％，V：0.11％，铸坯规格为250mm×250mm方坯，采用蓄热式加热炉进行轧制加热，均热温度为1120℃，均热时间50分钟。随后进入粗轧机组轧制，开轧温度为1050℃。至中轧完成后，轧件表面温度检测为958℃，开始进行强制冷却，冷却时间为9秒，表面温度降至724℃，随后进入终轧。终轧完成后，持续进行7秒强制冷却，表面温度降至475℃，随后轧材进入冷床进行散冷，并进行剪断、打捆、入库。
采用本发明实施例1的轧制方法所生产φ30mm规格非调质钢，表面硬度为HV411，而在表面以下8mm处降低至HV281并保持至心部。检测心部室温冲击功KU2＝82J。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
_________________________________________________

Claims (5)

1.一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，其特征在于，按质量百分比计，所述非调质钢化学成分为：C：0.10-0.50％，Si：0.01-1.00％，Mn：0.50-2.00％，S:0.001-0.20％，V：0.01-0.50％，余下为Fe及其它不可避免的杂质元素，所述轧制工艺依次包括第一次冷却、末道次轧制、第二次冷却、第三次冷却；
所述第一次冷却中，冷速≥20℃/s，所述第一次冷却为水冷，冷却至钢表面温度为700-750℃；
所述末道次轧制温度为650-750℃；
所述第二次冷却中，冷速≥30℃/s，所述第二次冷却为水冷，冷却至钢表面温度为450-500℃；
所述第三次冷却温度为400-500℃。
2.根据权利要求1所述的一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，其特征在于，所述第三次冷却为冷床冷却。
3.根据权利要求1所述的一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，其特征在于，所述轧制工艺包括粗轧，所述粗轧开轧 温度为1050-1100℃。
4.根据权利要求1所述的一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，其特征在于，所述轧制工艺之前进行加热炉加热，所述加热包括均热，所述均热段温度为1100-1120℃，所述均热段时间为50-60min。
5.根据权利要求1所述的一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺，其特征在于，采用所述轧制工艺所得的非调质成品钢尺寸为φ25-φ80mm。
CN201910847073.7A 2019-09-05 2019-09-05 一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺 Active CN110468268B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910847073.7A CN110468268B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910847073.7A CN110468268B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110468268A CN110468268A (zh) 2019-11-19
CN110468268B true CN110468268B (zh) 2021-08-17

Family

ID=68515295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910847073.7A Active CN110468268B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110468268B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020034474A (ko) * 2000-11-02 2002-05-09 이구택 냉간 압조가공성이 우수한 비조질강의 제조방법
CN102586558A (zh) * 2011-01-05 2012-07-18 南京工程学院 一种提高非调质钢锻件韧性的制造工艺
CN103906853A (zh) * 2011-08-26 2014-07-02 新日铁住金株式会社 非调质机械部件用线材、非调质机械部件用钢线和非调质机械部件及它们的制造方法
CN109295391A (zh) * 2018-11-22 2019-02-01 钢铁研究总院 一种高强韧性非调质钢及其制备方法
CN110066967A (zh) * 2019-05-31 2019-07-30 东北大学 一种高强度和表面质量的非调质钢的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7591977B2 (en) * 2004-01-28 2009-09-22 Kabuhsiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) High strength and low yield ratio cold rolled steel sheet and method of manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020034474A (ko) * 2000-11-02 2002-05-09 이구택 냉간 압조가공성이 우수한 비조질강의 제조방법
CN102586558A (zh) * 2011-01-05 2012-07-18 南京工程学院 一种提高非调质钢锻件韧性的制造工艺
CN103906853A (zh) * 2011-08-26 2014-07-02 新日铁住金株式会社 非调质机械部件用线材、非调质机械部件用钢线和非调质机械部件及它们的制造方法
CN109295391A (zh) * 2018-11-22 2019-02-01 钢铁研究总院 一种高强韧性非调质钢及其制备方法
CN110066967A (zh) * 2019-05-31 2019-07-30 东北大学 一种高强度和表面质量的非调质钢的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110468268A (zh) 2019-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107109509B (zh) 热处理钢材、耐久特性优异的超高强度成型品及其制造方法
SU1342426A3 (ru) Способ изготовлени труб дл добычи нефти и газа
CN102803522B (zh) 谐波齿轮用基材的制造方法
KR100428581B1 (ko) 강도 및 인성이 우수한 비조질강 및 이를 이용한 선재의 제조방법
JP2000256741A (ja) 熱間圧延棒鋼または線材の製造方法
JP5811686B2 (ja) 高強度缶用鋼板およびその製造方法
CN110468268B (zh) 一种提高非调质钢耐磨性和韧性的轧制工艺
US20180187278A1 (en) Steel pipe for line pipe and method for manufacturing the same
JPS58113318A (ja) 肌焼鋼の製造方法
CN109689238B (zh) 钢管的在线制造方法
JP2007119865A (ja) 機械構造部材用鋼管およびその製造方法
CN105603306A (zh) 一种具有相变诱导塑性特征的双相钢及其生产方法
CN110499460A (zh) 一种热冲压成型用冷轧钢带及其生产方法
JP2008266750A (ja) 加工性に優れた鋼管及びその製造方法
EP3901301B1 (en) Electric resistance welded steel pipe
CN115491598B (zh) 一种1180MPa级相变诱发塑性钢及其制备方法
JP3941749B2 (ja) 軟質化鋼材の製造方法
CN107419175A (zh) 疲劳寿命良好的经济型工具钢及其生产方法
KR19990032696A (ko) 구상화열처리성이 우수한 냉간압조용 선재의 제조방법
CN111041362B (zh) 一种提高非调质螺栓钢包辛格效应的方法
JP2000129390A (ja) 酸洗工程を省略できる軟質な加工用高炭素鋼板とその製造法
CN116287616A (zh) 一种CrNiMo系合金钢的轧制方法及合金钢
CN113574190A (zh) 高碳钢板及其制造方法
JPH02213415A (ja) 高強度、高靭性棒鋼の製造方法
JPS592725B2 (ja) 熱硬化性を有する深絞り用高張力冷延鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant