CN113102527A - 45Mn2圆钢的轧制工艺 - Google Patents

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Abstract

45Mn2圆钢的轧制工艺，工艺流程为加热—初轧—连轧—锯切—冷床。钢的化学组成重量百分比为C=0.44~0.47，Mn=1.55~1.65，Si=0.20~0.30，P≤0.020，S≤0.010，Cr≤0.300，Mo≤0.100，Al=0.01~0.02，Ni≤0.30，其余为Fe和必不可少的杂质。本发明通过调整和优化轧制工艺，控制轧制温度、入冷床温度及控冷方式，加强对45Mn2热轧圆钢硬度和表面质量的控制，提高45Mn2热轧圆钢的产量和表面质量，提高成材率。

Description

45Mn2圆钢的轧制工艺
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种45Mn2圆钢的轧制工艺。
背景技术
45Mn2是合金结构钢的一种，它是在优质碳素结构钢的基础上，适当的加入锰元素而制成的钢材，属于合金结构钢中的中碳调质钢，用45Mn2是所制成的零件经淬火及高温回火的调质处理后，可以获得配合很好的高强度和良好的韧性，即具有良好的综合力学性能，常用于制造承受较大载荷的轴、连杆、紧固件等。在现有的轧制技术中，如何提高45Mn2钢的产量和表面质量，使产品质量满足用户要求，是首要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种45Mn2圆钢的轧制工艺，通过调整和优化轧制工艺，控制轧制温度、入冷床温度及控冷方式，加强对45Mn2热轧圆钢硬度和表面质量的控制，提高45Mn2热轧圆钢的产量和表面质量，提高成材率。
发明的技术方案：
45Mn2圆钢的轧制工艺，工艺流程为加热—初轧—连轧—锯切—冷床，钢的化学组成重量百分比为C=0.44~0.47，Mn=1.55~1.65，Si=0.20~0.30，P≤0.020，S≤0.010，Cr≤0.300，Mo≤0.100，Al=0.01~0.02，Ni≤0.30，其余为Fe和必不可少的杂质；包括以下工艺步骤：
（1）加热：钢坯预热段温度为800 oC；加热段温度为1120~1200 oC；均热段温度1160－1190 oC，加热时间≥60 min，总加热时间≥120 min，钢坯完全均匀透烧后出炉；
（2）除鳞：钢坯送入高压水除鳞机去除表面一次氧化铁皮，高压水工作压力为14~16MPa；
（3）初轧：经二辊可逆式初轧机5~15次轧制，开轧温度≥1050 oC，进连轧温度≥950oC；
（4）连轧：经水平—立式短应力连轧机组轧制成Φ60~Φ220的圆钢，连轧机组开轧温度≥950 oC，终轧温度≥850 oC。
（5）控冷：冷床控冷工艺为堆冷、密排、隔齿排布、加保温罩，圆钢进冷床的开始温度≥700 oC。
进一步地，步骤（4）连轧中，所述水平—立式短应力连轧机组为8架，其中1架、2架轧机之间和2架、3架轧机之间均设置除鳞装置。
优选地，步骤（5）控冷：所述堆冷为三排堆冷或两排堆冷。
优选地，步骤（5）控冷：所述密排为三排密排或两排密排。
优选地，步骤（5）控冷：所述隔齿排布为隔1~5齿排布。
优选地，步骤（5）控冷：所述保温罩可移动，所述保温罩侧板可打开。
原理说明：
连轧机组后面增加除鳞装置，是再次提高钢种表面质量的手段。氧化铁皮生成的速度很快，在初轧机去除干净后，送入连轧机组的途中依旧会生成部分氧化铁皮，因此，连轧机组后设置除鳞装置就是出去此部分的氧化铁皮，保证表面质量。
圆钢进入冷床时，要严格控制钢种在冷床中的温度和降温速度，圆钢因尺寸的不同而有不同的控温手段。三排堆冷：将已经切成定尺长度的圆钢分为三排进入冷床，根据圆钢尺寸的大小而选择在一个齿上堆2~3根钢。两排堆冷：将已经切成定尺长度的圆钢分为两排进入冷床，根据圆钢尺寸的大小而选择在一个齿上堆2~3根钢。根据圆钢的长度、尺寸选择合适的堆冷方式，控制圆钢的表面质量和平直度。
三排密排是指圆钢分三排进入冷床时不空齿分布，即每一个齿包含一个圆钢。两排密排是指圆钢分两排进入冷床时不空齿分布，即每一个齿包含一个圆钢。根据圆钢的尺寸和大小选择合适的密排方法，有利于提高圆钢的表面质量和平直度。
根据圆钢的尺寸和大小选择合适的隔齿排布，有利于提高圆钢的表面质量和平直度。
在生产过程中，难免会产生生产事故导致生产出现间断，保温罩可以移动就是在生产故障时，保障圆钢入冷床时的温度，不让其产生弯曲度较大的废品。保温罩的侧板可打开：是因为大尺寸圆钢进入冷床时会导致冷床内的温度过高。将保温罩的侧板打开，可控制冷床的温度，也是一种控温的手段。
密排、堆冷、空齿排布均为控温手段之一，圆钢在进入冷床时，需要在冷床里面达到一个合适的温度，才能够达到符合要求的表面质量和平直度。一般来说：
圆钢的直径Φ60~Φ70，因为规格小，散热快，通常是保温罩关闭，同时采用堆冷的方式；
圆钢的直径Φ70~Φ120，尺寸适中，散热较快，通常是保温罩关闭，同时采用密排的方式；
圆钢的直径Φ120~Φ220，圆钢的尺寸越大，散热越慢，冷床里面的温度越高，因此根据圆钢的尺寸选择侧板的打开程度和隔几个齿分布。
本发明的有益效果：
（1）本发明中炉后高压水除鳞和连轧机组之间的水除鳞装置高效去除45Mn2圆钢表面的一次氧化铁皮和二次氧化铁皮，去除率高达99.5%，大幅度的减少了因氧化铁皮压入而造成的工艺事故，提高了品种的成材率。
（2）本发明提高了轧制工艺技术，在保证硬度要求的前提下，根据45Mn2钢坯的断面尺寸选择合适的轧制工艺，大幅度的提高了生产效率。
（3）本发明提高了控冷工艺技术，根据45Mn2成品圆钢的尺寸选择合适的控冷工艺，得到的成品表面质量、硬度和平直度都符合生产要求。同时减少了热处理工序和矫直机的使用，使得成本得到了大幅降低。
附图说明
图1为45Mn2圆钢的热轧及控冷工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明。
钢坯的选择，选择断面尺寸包括280 mm×280 mm和350 mm×430 mm两种45Mn2钢坯。
实例1：
选择断面尺寸为280 mm×280钢坯。钢的化学组成质量百分比如表1 ，工艺步骤包括：
（1）加热：45Mn2钢坯放入步进式加热炉，45Mn2钢坯经预热段、加热段和均热段温度最终达到1160 oC，所述预热段温度为850 oC，加热时间为60 min；所述加热段温度为1160oC，加热时间为60 min；所述均热段温度为1160 oC，加热时间为60 min，确保所述45Mn2钢坯完全均匀透烧后出炉。
（2）除鳞：将步骤二中所述完全均匀透烧的45Mn2钢坯送入高压水除鳞机进行去除表面一次氧化铁皮，所述正常生产时高压水工作压力为14 MPa。
（3）开坯：将步骤三中所述的去除表面一次氧化铁皮45Mn2钢翻钢，在经可逆式二辊开坯机13次轧制，轧制成断面尺寸为128*148的方钢，开轧温度为1100 oC。
（4）连轧：45Mn2钢坯经8架水平—立式短应力连轧机组轧制成Φ60的圆钢，连轧机组开轧温度为950 oC，终轧温度为850 oC。8架水平—立式短应力连轧机组中，1架、2架之间和2架、3架轧机之间均设置除鳞装置。轧制成尺寸为Φ60的圆钢。
（5）控冷：将圆钢进冷床的温度为700 oC，上冷床进行两排堆冷，每齿上2~3层圆钢，保温罩侧板关闭。
实例2：
选择断面尺寸为350 mm×430 mm钢坯。钢的化学组成质量百分比如表1 ，主要工艺步骤包括：
（1）加热：45Mn2钢坯放入步进式加热炉，45Mn2钢坯经预热段、加热段和均热段温度最终达到1190 oC，所述预热段温度为850 oC，加热时间为80 min；所述加热段温度为1190 oC，加热时间为80 min；所述均热段温度为1190 oC，加热时间为80 min，确保所述45Mn2钢坯完全均匀透烧后出炉。
（2）除鳞：将步骤二中所述完全均匀透烧的45Mn2钢坯送入高压水除鳞机进行去除表面一次氧化铁皮，所述正常生产时高压水工作压力为15 MPa。
（3）开坯：将步骤三中所述的去除表面一次氧化铁皮45Mn2钢翻钢，在经可逆式二辊开坯机15次轧制，轧制成断面尺寸为170*190的方钢，开轧温度为1100 oC。
（4）连轧：45Mn2钢坯经7架水平—立式短应力连轧机组轧制成Φ85的圆钢，连轧机组开轧温度为950oC，终轧温度为850 oC。8架水平—立式短应力连轧机组中，1架、2架之间和2架、3架轧机之间均设置除鳞装置。
（5）控冷：圆钢进冷床的温度为700 oC，6月至9月堆冷时按每齿不少于2支圆钢进行堆冷；10月至次年5月要求每齿上2~3层圆钢。
表1 实施例钢的化学组成
Figure 767681DEST_PATH_IMAGE001
。

Claims (6)

1.45Mn2圆钢的轧制工艺，其特征在于：钢的化学组成重量百分比为C=0.44~0.47，Mn=1.55~1.65，Si=0.20~0.30，P≤0.020，S≤0.010，Cr≤0.300，Mo≤0.100，Al=0.01~0.02，Ni≤0.30，其余为Fe和必不可少的杂质；包括以下工艺步骤：
（1）加热：钢坯预热段温度为800 oC；加热段温度为1120~1200 oC；均热段温度1160－1190 oC，加热时间≥60 min，总加热时间≥120 min，钢坯完全均匀透烧后出炉；
（2）除鳞：钢坯送入高压水除鳞机去除表面一次氧化铁皮，高压水工作压力为14~16MPa；
（3）初轧：经二辊可逆式初轧机5~15次轧制，开轧温度≥1050 oC，进连轧温度≥950 oC；
（4）连轧：经水平—立式短应力连轧机组轧制成Φ60~Φ220的圆钢，连轧机组开轧温度≥950 oC，终轧温度≥850 oC；
（5）控冷：冷床控冷工艺为堆冷、密排、隔齿排布、加保温罩，圆钢进冷床的开始温度≥700 oC。
2.根据权利要求1所述的45Mn2圆钢的轧制工艺，其特征在于步骤（4）连轧：所述水平—立式短应力连轧机组为8架，其中1架、2架轧机之间和2架、3架轧机之间均设置除鳞装置。
3.根据权利要求1所述的45Mn2圆钢的轧制工艺，其特征在于（5）控冷：所述堆冷为三排堆冷或两排堆冷。
4.根据权利要求1所述的45Mn2圆钢的轧制工艺，其特征在于（5）控冷：所述密排为三排密排或两排密排。
5.根据权利要求1所述的45Mn2圆钢的轧制工艺，其特征在于（5）控冷：所述隔齿排布为隔1~5齿排布。
6.根据权利要求1所述的45Mn2圆钢的轧制工艺，其特征在于（5）控冷：所述保温罩可移动，所述保温罩侧板可打开。
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