CN110616361A - 一种免退火渗氮用钢的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种免退火渗氮用钢的生产方法，钢的化学组成质量百分比为：C=0.38~0.42，Si=0.22~0.28，Mn=0.40~0.50，P≤0.020，S≤0.003%，Cr=1.42~1.50，Mo=0.15~0.20，Al=0.80~1.00，Cu≤0.20，Ni≤0.30，其余为Fe及不可避免的杂质元素。工艺路线为冶炼‑‑连铸‑热装‑轧制‑控制冷却‑缓冷‑入库。本发明无连铸轻压下技术支撑下，通过钢坯温控制技术减弱连铸偏析影响；采用斯太尔摩控轧控冷及缓冷等一系列轧制新技术，突破高线控冷工艺极限，充分发挥设备优势，生产组织为珠光体+铁素体为基体，强度在800~900MPa，面缩在50%以上且无对拉拔有害组织的渗氮用钢；利用现有设备和工艺条件，既不增加投资和生产成本，又提高了生产效率，节能减耗。

Description

一种免退火渗氮用钢的生产方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种免退火渗氮用钢的生产方法。

背景技术

钢铁企业在以铁素体加珠光体为主要组织的线材生产中，由于进罩温度、罩内冷速控制不合理等原因，易造成马氏体、贝氏体等异常组织出现等情况，会导致拉拔性能的恶化。所以客户在加工时需要对盘条经过球化退火，增加生产成本，还易造成表层脱碳等现象。这样使得盘条组织、力学性能等不均匀，造成加工开裂及加工率低等问题，给下游客户的加工使用带来了很大的不便。

目前已有技术对渗氮用高铝钢的小方坯钢主要集中在研发试用小批量试制阶段，主要研究钢水可浇性、纯净度及组织的均匀化和异常组织的控制；而钢水的可浇性及纯净度主要靠改善夹杂物的塑性及降低其含量来解决，组织的均匀性主要是通过减弱连铸过程中带来的偏析来解决。目前研究主要集中在连铸轻压下、低过热度浇铸；而异常组织的控制主要通过控制轧制、吐丝温度控制冷却来解决。

发明内容

本发明旨在提供一种免退火拉拔的渗氮用钢的制造方法，能省去客户球化退火工序，降低成本的同时有效减少高铝钢加工开裂问题。

本发明的技术方案：

一种免退火渗氮用钢的生产方法，钢的化学组成质量百分比为：C=0.38~0.42，Si=0.22~0.28，Mn=0.40~0.50，P≤0.020，S≤0.003%，Cr=1.42~1.50，Mo=0.15~0.20，Al=0.80~1.00，Cu≤0.20，Ni≤0.30，其余为Fe及不可避免的杂质元素。工艺路线为冶炼—连铸—热装—轧制—控制冷却—缓冷—入库，包括以下工艺步骤：

（1）冶炼：LF碱度控制在6.0~8.0，进VD抽真空到67Pa以下保真空时间15min后软吹20min上台浇铸，出站温度控制在液相线温度以上45~50℃；

（2）连铸：采用弱冷，比水量为0.8 L/kg，中包过热度目标值35℃~40℃，通过坯温检测来微调各区配水，配合结晶器与末端电磁搅拌减弱连铸偏析，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度1100~1150℃；

（3）热装：采用热送热装方式，入炉温度在500℃以上；

（4）轧制：控制轧制，铸坯加热时间120~150min，高温段温度1100~1150℃，时间在70~90min，终轧温度1050~1100℃；

（5）控制冷却：轧后直接穿水冷却和缓冷，吐丝温度750~800℃，冷却速率3~5℃/s，集卷温度550~620℃；

（6）缓冷：集卷后盘条在C形钩上进入缓冷区缓冷，温度从530~600℃缓冷到300℃以下出缓冷区，得到原始盘条无对拉拔有害的组织。

本发明组织均匀技术主要从监控坯温微调连铸二冷强度及热装着手，通过控制浇铸过程中不同拉钢时间不同铸坯所属位置的坯温来降低连铸偏析影响，组织设计则是以珠光体+铁素体为基体的韧性组织，不能出现对拉拔有害的易脆性组织。本发明的突出特点和显著效果主要体现在：（1）无连铸轻压下技术支撑下，自创钢坯温控制技术，减弱连铸偏析影响；（2）采用斯太尔摩控轧控冷及缓冷等一系列轧制新技术，突破高线控冷工艺极限，充分发挥设备优势，生产组织为珠光体＋铁素体为基体，强度在800~900MPa，面缩在50%以上且无对拉拔有害组织的渗氮用钢，推进优质高合金钢的研发进程；（3）利用现有设备和工艺条件，既不增加投资和生产成本，又提高了生产效率，节能减耗。

附图说明

图1为本发明实施例1的盘条的金相图。

具体实施方式

下面介绍本发明的实施例。各实施例的渗氮用钢均按转炉—精炼—连铸—轧制工艺流程进行生产，连铸铸坯尺寸为150mm×150mm×12m，钢的化学成分质量百分比见表1，盘条金相组织及力学性能检测见表2。

实施例一

工艺步骤包括：

（1）LF炉精炼渣终渣碱度为6.5；VD软吹21min，出站温度为1545℃。

（2）连铸二冷比水量0.8L/KG，中包过热度36℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度1100~1120℃，微调二冷配水。

（3）入炉温度为520℃。

（4）铸坯加热时间130min，高温段温度控制在1120℃、时间75min，终轧温度1080℃。

（5）轧后直接穿水冷却和控冷，冷却速率3.5℃/S，集卷温度600℃。

（6）集卷后缓冷，进缓冷温度580℃，出缓冷区温度280℃。

实施例二

工艺步骤包括：

（1）LF炉精炼渣终渣碱度为7.0；VD软吹20min，出站温度为1545℃。

（2）连铸二冷比水量0.8L/KG，中包过热度35℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度1100~1120℃，微调二冷配水。

（3）入炉温度为530℃。

（4）铸坯加热时间130min，高温段温度控制在1140℃、时间70min，终轧温度1070℃。

（5）轧后直接穿水冷却和控冷，冷却速率3.5℃/S，集卷温度600℃。

（6）集卷后缓冷，进缓冷温度590℃，出缓冷区温度290℃。

实施例三

工艺步骤包括：

（1）LF炉精炼渣终渣碱度为7.1；VD软吹20min，出站温度为1545℃。

（2）连铸二冷比水量0.8L/KG，中包过热度36℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度1100~1120℃，微调二冷配水。

（3）入炉温度为500℃。

（4）铸坯加热时间130min，高温段温度控制在1130℃、时间72min，终轧温度1080℃。

（5）轧后直接穿水冷却和控冷，冷却速率3.5℃/S，集卷温度600℃。

（6）集卷后缓冷，进缓冷温度580℃，出缓冷区温度285℃。

实施例四

工艺步骤包括：

（1）LF炉精炼渣终渣碱度为7.2；VD软吹20min，出站温度为1545℃。

（2）连铸二冷比水量0.8L/KG，中包过热度37℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度1100~1120℃，微调二冷配水。

（3）入炉温度为530℃。

（4）铸坯加热时间130 min，高温段温度控制在1130℃、时间75min，终轧温度1090℃。

（5）轧后直接穿水冷却和控冷，冷却速率3.5℃/S，集卷温度610℃。

（6）集卷后缓冷，进缓冷温度590℃，出缓冷区温度290℃。

表1 化学成分（%）

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表2 盘条金相组织结果

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Claims (1)

1.一种免退火渗氮用钢的生产方法，钢的化学组成质量百分比为：C=0.38~0.42，Si=0.22~0.28，Mn=0.40~0.50，P≤0.020，S≤0.003%，Cr=1.42~1.50，Mo=0.15~0.20，Al=0.80~1.00，Cu≤0.20，Ni≤0.30，其余为Fe及不可避免的杂质元素，包括以下工艺步骤：

（1）冶炼：LF碱度控制在6.0~8.0，进VD抽真空到67Pa以下保真空时间15min后软吹20min上台浇铸，出站温度控制在液相线温度以上45~50℃；

（2）连铸：采用弱冷，比水量为0.8 L/kg，中包过热度目标值35℃~40℃，通过坯温检测来微调各区配水，配合结晶器与末端电磁搅拌减弱连铸偏析，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度1100~1150℃；

（3）热装：采用热送热装方式，入炉温度在500℃以上；

（4）轧制：控制轧制，铸坯加热时间120~150min，高温段温度1100~1150℃，时间在70~90min，终轧温度1050~1100℃；

（5）控制冷却：轧后直接穿水冷却和缓冷，吐丝温度750~800℃，冷却速率3~5℃/s，集卷温度550~620℃；

（6）缓冷：集卷后盘条在C形钩上进入缓冷区缓冷，温度从530~600℃缓冷到300℃以下出缓冷区，得到原始盘条无对拉拔有害的组织。