CN110724807B - 具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条及制备方法，盘条化学成分组成及质量百分含量为：C：0.34‑0.45%、Si：0.10‑0.30%、Mn：0.50‑1.00%、P≤0.015%、S≤0.010%、Cr：1.00‑1.40%、Mo：0.50‑0.70%、V：0.30‑0.45%，还含有Al≤0.05%、Ti≤0.05%、B≤0.005%中的一种或几种，其余为Fe和不可避免的杂质；制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序。本发明通过优化成分组成，采取LF+RH双精炼、控轧控冷和线材改制工艺，获得的退火态组织满足变形量大的耐热法兰螺母冷镦成型过程的变形要求。

Description

具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条及制备方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条及制备方法。
背景技术
汽车发动机排气系统所用紧固件在高温腐蚀环境下使用，因此需要良好的耐热性能。目前主要有两种类型材料，一种是以不锈钢系列为主的高合金材料，靠近发动机侧使用，能够承受700-800℃甚至更高的温度，但其含有高的合金元素含量，制造成本高，且在高温下的强度相对较低；另一种是以添加Cr、Mo、V系列元素为主的经济型低合金耐热碳钢，可承受500-600℃的高温环境，一般用于离发动机稍远的部位使用，制造成本低同时具有高的强度。经济型低合金耐热钢在使用过程中主要存在冷成型性能差，尤其是生产具有较大变形量的耐热法兰螺母时，冷镦成型过程极易产生开裂，限制了这类产品的应用，往往需要高价进口国外材料。
专利号CN103290327A公布了“一种耐高温高性能合金紧固件及其生产工艺”，其所用材料42CrMoVNb化学成分：C：0.38-0.45%，Si：0.17-0.37%，Mn：0.50-0.80%，S/P≤0.035%，Cr：0.90-1.20%，Ni≤0.030%，Cu≤0.030%，Mo：0.15-0.25%，V：0.15-0.40%，Nb：0.02-0.10%，能够承受500℃的高温环境。该合金在Cr、Mo、V元素基础上添加了贵重的Nb。
专利号CN105568173A公布了“一种高强韧性低合金耐热钢及其制造方法”，其化学成分：C：0.40-0.50%，Si：0.15-0.35%，Mn：0.40-0.70%，Cr：0.80-1.10%，Ni：0.80-1.00%，Mo：0.45-0.65%，W：0.80-1.00%，V：0.25-0.35%，Nb：0.015-0.08%，N≤0.002%，O≤0.0015%，余量为Fe及不可避免的杂质，该钢在Cr、Mo、V元素基础上添加了较多的W和Nb。
专利号为CN106086652A公开了“高强度耐热冷镦钢盘条及其生产方法”，盘条化学成分为：C：0.38-0.50%，Si：0.30-0.40%，Mn：0.75-1.00%，P/S≤0.015%，Cr：0.90-1.20%，Mo：0.35-0.45%，V：0.25-0.35%，[O]≤15ppm，[N]≤45ppm，余量为Fe和微量杂质，为第一代CrMoV系耐热钢，可以满足变形量较小的耐热螺栓和螺柱的成型性能和耐热性能要求，但对于变形量较大的耐热法兰螺母来说，冷成型性能略显不足。
以上专利所述钢种均没有针对低合金经济型耐热钢改善冷成型性能提供解决方案。
综上所述，开发一种同时具有良好冷成型性和耐热性的经济型低合金耐热钢盘条，既能满足客户对于产品高强度下的耐热性要求，又能够保证材料具有良好的冷成型性能，冷镦过程不发生开裂，具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条；本发明还提供了一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条，所述耐热钢盘条化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.34-0.45%、Si：0.10-0.30%、Mn：0.50-1.00%、P≤0.015%、S≤0.010%、Cr：1.00-1.40%、Mo：0.50-0.70%、V：0.30-0.45%，还含有Al≤0.05%、Ti≤0.05%、B≤0.005%中的一种或几种，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明耐热钢盘条的化学成分组成及作用：
碳：主要以碳化物（Fe3C）形式存在于钢中，是决定钢的强度的主要元素之一。碳还可以扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。碳含量在0.34%以下时，调质后获得高的强度和硬度将变得困难，因此，将碳含量的下限设定为0.34%。当钢中含C量升高时，硬度、强度均提高，但塑性、韧性降低，冷镦过程变形抗力大且易开裂。为了保证钢的良好成型性能，将碳含量的上限设定为0.45%。
硅：可通过固溶强化而有效提高钢线材的强度，也是脱氧元素，但硅容易使钢的延伸率、断面收缩率和韧性降低，恶化冷镦成型性能。因此，综合考虑硅对强度和塑性的影响，将其含量设定为0.10-0.30%。
锰：可溶于铁素体（α-Fe）中，又可溶于渗碳体中形成碳化物，增加钢的强度，同时可与钢中的S结合形成MnS、防止热脆。另外，锰也会增加钢的淬透性，细化钢的组织。但当钢中锰含量过高时，易形成偏析，恶化钢的加工性能和塑性，因此将锰含量限定为0.50-1.00%。
磷：磷在钢中形成间隙式固溶体，有固溶强化作用，提高钢的强度，降低钢的塑性和韧性，同时，磷在钢中易发生晶界偏析，恶化钢的塑性。磷在钢中属于残余元素，无法避免，因此限定P≤0.015%。
硫：属于残余元素，在钢中主要以MnS非金属夹杂物形式存在，降低Mn的强化作用，对钢的冷加工成型性能也不利，应尽量降低其含量。因此结合当前工装水平，限定S≤0.010%。
铬：铬是细化珠光体片层组织的有效合金元素，能显著提高盘条的抗拉强度；在低合金耐热钢中加入1%的铬就能明显提高钢的耐热性能和抗蠕变性能，特别是铬和钼配合使用可明显提高其热强性，这是由于加铬使强化相（如铬的碳化物）在高温下得到强化，但铬含量过高时会促进中心偏析的形成，同时降低钢的塑性。因此限定Cr含量1.00-1.40%。
钼：钼原子较大，是非常有效的强化剂，可提高钢的耐热性和高温蠕变强度，钼原子体积之大有效阻止了砷原子向晶界的迁移，从而可防止回火脆性，提高钢的回火稳定性，钼与碳结合可形成氢陷阱，提高材料的耐延迟断裂性能。本发明的Mo含量为0.50-0.70%。
钒：钒溶于奥氏体中能显著增加钢的淬透性，在铁素体中析出钒的碳化物或碳氮化物，可起到细晶强化和析出强化的目的，提高材料的蠕变强度，即对钢的热强性有较好的作用，钒的碳化物还能阻止钢的奥氏体晶粒长大，但钒太多会产生脆化倾向，降低成型性能。本发明的V含量为0.30-0.45%。
铝：铝是脱氧元素，可降低钢的氧含量，同时铝与氮结合形成AlN，具有细化晶粒作用，细化晶粒可同时提高盘条抗拉强度和塑性指标，但是，若Al含量过多，则Al2O3夹杂物数量增加，使冷加工性能恶化和综合性能降低。因此将Al含量限定为≤0.05%。
钛：一方面钛可以和钢中的氮结合，降低自由氮的含量，降低钢的加工硬化率；另一方面，钛在钢中会形成细小的碳化物或碳氮化物，起到弥散析出强化和细晶强化的效果，会使钢的抗拉强度升高，同时碳化物或碳氮化物还具有减小珠光体块尺寸的效果，改善钢的塑性和冷加工性能。但当钛含量过高时，则容易在钢线材中形成粗大的碳化物或碳氮化物夹杂，使钢的塑性和冷加工性能降低。因此限定钛含量≤0.05%。
硼：硼一方面和氮结合形成BN降低了钢中固溶的氮，可以降低线材的强度和加工硬化率，利于塑性的改善。另一方面，若硼含量过高，则容易在钢线材中形成硼相，恶化塑性和冷加工性。因此，限定硼的添加量≤0.005%。
本发明所述耐热钢盘条规格为Φ5.5-20mm。
本发明所述耐热钢盘条奥氏体晶粒度≥9级，平均直径≥2μm的夹杂物数量≤5个/mm2，夹杂物最大直径≤30μm，盘条表面缺陷≤0.03mm。
本发明所述耐热钢盘条经调质后具有良好的耐热性能，600℃/200h热暴露后的室温抗拉强度1050-1120MPa，600℃高温下的力学性能：抗拉强度985-1021MPa、屈服强度800-850MPa、面缩率67-71%、伸长率13-17%。
本发明所述耐热钢盘条经改制后的精线球化级别为5-6级，精线硬度88-92HRB，球状碳化物直径≥0.2μm的比例≥80%，精线的抗拉强度520-560MPa，面缩率70-76%，精线满足1/4冷镦合格。
本发明还提供了一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法，所述制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序；所述控制冷却工序，辊道速度为0.20-0.50m/s；所述线材改制工序，采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度750-790℃、保温3-5h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在8-20%，第二次拉拔减面率控制在10-25%，最后一次拉拔减面率控制在3-8%。
本发明所述冶炼工序，铁水经脱硫处理、顶底复吹转炉冶炼、LF+RH双精炼；铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间≥20min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间≥10min。
本发明所述加热工序，包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1140-1160℃，连铸坯在加热炉内的总时间为250-300min、炉内氧含量≤4%，热轧坯在加热炉内的总时间为120-150min，炉内氧含量≤4%。
本发明所述轧制工序，精轧温度800-850℃，吐丝温度760-800℃。
本发明所述控制冷却工序，控冷辊道上保温罩和风机全部关闭。
本发明所获得的盘条经热处理后耐热性能良好，在600℃下仍具有良好的力学性能。
本发明所获得的盘条经改制后冷成型性能良好，可满足耐热法兰螺母和耐热螺栓的冷镦成型要求。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明充分利用各个元素对钢的成型性和耐热性的影响优化化学成分组成，得到最优的组合。2、本发明通过LF+RH双精炼技术和控轧控冷技术使盘条获得高的洁净度和细的奥氏体晶粒，改善冷成型性能。3、本发明通过对盘条改制工艺的优化，获得最优的退火态组织，满足了变形量大的耐热法兰螺母冷镦成型过程的变形要求。4、本发明耐热钢盘条奥氏体晶粒度≥9级，平均直径≥2μm的夹杂物数量≤5个/mm2，夹杂物最大直径≤30μm，盘条表面缺陷≤0.03mm。5、本发明耐热钢盘条经调质并在600℃/200h热暴露后的室温抗拉强度1050-1120MPa，600℃高温下的力学性能：抗拉强度985-1021MPa、屈服强度800-850MPa、面缩率67-71%、伸长率13-17%。6、本发明耐热钢盘条经改制后的精线球化级别为5-6级，精线硬度88-92HRB，球状碳化物直径≥0.2μm的比例≥80%，精线的抗拉强度520-560MPa，面缩率70-76%，精线满足1/4冷镦合格。
附图说明
图1为实施例1耐热钢盘条的奥氏体晶粒度图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ5.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间20min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间10min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1140℃，连铸坯在加热炉内的总时间为280min、炉内氧含量4%，热轧坯在加热炉内的总时间为120min、炉内氧含量2%；
（3）轧制：精轧温度850℃，吐丝温度800℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.50m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度750℃、保温3h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在20%，第二次拉拔减面率控制在25%，最后一次拉拔减面率控制在3%。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
本实施例耐热钢盘条的奥氏体晶粒度见图1。（实施例2-8耐热钢盘条的奥氏体晶粒度图与图1类似故省略）
实施例2
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ12mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间25min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间15min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1144℃，连铸坯在加热炉内的总时间为250min、炉内氧含量2%，热轧坯在加热炉内的总时间为128min、炉内氧含量1.6%；
（3）轧制：精轧温度840℃，吐丝温度770℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.43m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度760℃、保温5h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在8%，第二次拉拔减面率控制在10%，最后一次拉拔减面率控制在8%。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
实施例3
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ20mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间22min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间13min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1160℃，连铸坯在加热炉内的总时间为263min、炉内氧含量1.5%，热轧坯在加热炉内的总时间为130min、炉内氧含量3.8%；
（3）轧制：精轧温度845℃，吐丝温度790℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.20m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度790℃、保温4h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在12%，第二次拉拔减面率控制在15%，最后一次拉拔减面率控制在5%。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
实施例4
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ15mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间21min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间17min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1142℃，连铸坯在加热炉内的总时间为270min、炉内氧含量3.1%，热轧坯在加热炉内的总时间为150min、炉内氧含量3%；
（3）轧制：精轧温度825℃，吐丝温度760℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.34m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度770℃、保温3.5h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在18%，第二次拉拔减面率控制在21%，最后一次拉拔减面率控制在6%。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
实施例5
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ10mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间26min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间13min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1154℃，连铸坯在加热炉内的总时间为300min、炉内氧含量2.5%，热轧坯在加热炉内的总时间为142min、炉内氧含量2.1%；
（3）轧制：精轧温度800℃，吐丝温度782℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.39m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度785℃、保温4.5h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在16%，第二次拉拔减面率控制在17%，最后一次拉拔减面率控制在7%。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
实施例6
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ7mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间22min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间14min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1146℃，连铸坯在加热炉内的总时间为258min、炉内氧含量1.0%，热轧坯在加热炉内的总时间为135min、炉内氧含量4%；
（3）轧制：精轧温度820℃，吐丝温度765℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.40m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度765℃、保温3.6h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在13%，第二次拉拔减面率控制在17%，最后一次拉拔减面率控制在4%。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
实施例7
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ14mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间24min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间14min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1157℃，连铸坯在加热炉内的总时间为277min、炉内氧含量3.2%，热轧坯在加热炉内的总时间为145min、炉内氧含量2.5%；
（3）轧制：精轧温度830℃，吐丝温度793℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.25m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度772℃、保温3.8h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在9%，第二次拉拔减面率控制在21%，最后一次拉拔减面率控制在6%。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
实施例8
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条规格为Φ17mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼：铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间27min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间16min；
（2）加热：包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1150℃，连铸坯在加热炉内的总时间为286min、炉内氧含量2.7%，热轧坯在加热炉内的总时间为124min、炉内氧含量3.4%；
（3）轧制：精轧温度835℃，吐丝温度775℃；
（4）控制冷却：控冷辊道上保温罩和风机全部关闭，辊道速度为0.45m/s；
（5）线材改制：采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度785℃、保温4.2h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在15%，第二次拉拔减面率控制在20%，最后一次拉拔减面率控制在4.7%。。
本实施例耐热钢盘条组织及性能情况见表2；热处理后耐热性能情况见表3；耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能情况见表4。
表1具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条化学成分组成及其质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-8耐热钢盘条组织及性能
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表3 热处理后耐热性能
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表4 耐热钢盘条经改制后的精线组织及性能
Figure DEST_PATH_IMAGE008
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条，其特征在于，所述耐热钢盘条化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.34-0.45%、Si：0.10-0.30%、Mn：0.50-1.00%、P≤0.015%、S≤0.010%、Cr：1.00-1.40%、Mo：0.50-0.70%、V：0.30-0.45%，还含有Al≤0.05%、Ti≤0.05%、B≤0.005%中的一种或几种，其余为Fe和不可避免的杂质；
所述耐热钢盘条经调质后具有良好的耐热性能，600℃/200h热暴露后的室温抗拉强度1050-1120MPa，600℃高温下的力学性能：抗拉强度985-1021MPa、屈服强度800-850MPa、面缩率67-71%、伸长率13-17%；
所述耐热钢盘条经改制后的精线球化级别为5-6级，精线硬度88-92HRB，球状碳化物直径≥0.2μm的比例≥80%，精线的抗拉强度520-560MPa，面缩率70-76%，精线满足1/4冷镦合格；
所述低合金高强耐热钢盘条的制备方法，包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序；所述控制冷却工序，辊道速度为0.20-0.50m/s；所述线材改制工序，采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度750-790℃、保温3-5h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在8-20%，第二次拉拔减面率控制在10-25%，最后一次拉拔减面率控制在3-8%。
2.根据权利要求1所述的一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条，其特征在于，所述耐热钢盘条规格为Φ5.5-20mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条，其特征在于，所述耐热钢盘条奥氏体晶粒度≥9级，平均直径≥2μm的夹杂物数量≤5个/mm2，夹杂物最大直径≤30μm，盘条表面缺陷≤0.03mm。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、控制冷却和线材改制工序；所述控制冷却工序，辊道速度为0.20-0.50m/s；所述线材改制工序，采取三球三抽工艺改制，即三次球化，三次拉拔，球化退火温度750-790℃、保温3-5h后炉冷至650℃，第一次拉拔减面率控制在8-20%，第二次拉拔减面率控制在10-25%，最后一次拉拔减面率控制在3-8%。
5.根据权利要求4所述的一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法，其特征在于，所述冶炼工序，铁水经脱硫处理、顶底复吹转炉冶炼、LF+RH双精炼；铁水首先进行颗粒镁喷吹脱硫，脱硫完毕后进行扒渣操作并兑入混铁炉，然后进行转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼处理，转炉出钢过程依次加入铝块、合金和顶渣进行脱氧及合金化，LF炉精炼过程，分批加入电石、硅铁粉对炉渣进行脱氧和造白渣，RH真空精炼过程真空循环处理时间≥20min，然后喂入钙线进行钙处理和软吹，软吹时间≥10min。
6.根据权利要求4所述的一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法，其特征在于，所述加热工序，包括连铸坯加热和热轧坯二次加热，加热炉温度为1140-1160℃，连铸坯在加热炉内的总时间为250-300min、炉内氧含量≤4%，热轧坯在加热炉内的总时间为120-150min，炉内氧含量≤4%。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法，其特征在于，所述轧制工序，精轧温度800-850℃，吐丝温度760-800℃。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条的制备方法，其特征在于，所述控制冷却工序，控冷辊道上保温罩和风机全部关闭。
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