CN113802063A - 一种中高碳免调质冷镦钢盘条的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种中高碳免调质冷镦钢盘条的生产方法，钢的化学成分质量百分比为C=0.50~0.60；Si≤0.40；Mn=1.00~1.60；P≤0.030；S≤0.030；Cr≤0.40；Mo≤0.10；V≤0.10；Al=0.01~0.06；N=0.0050~0.0100，余量为Fe和不可避免的杂质元素；按转炉—精炼—连铸—加热炉—轧制工艺流程进行生产。根据合金元素对材料性能、微观组织的影响，结合现有设备和工艺条件，生产出的盘条热轧抗拉强度在1000MPa以上，屈强比≥0.9，延伸率≥14%，面缩率≥40%，盘条金相组织为细珠光体+少量断网状铁素铁，具有生产成本低，加工性能良好的特点。

Description

一种中高碳免调质冷镦钢盘条的生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种中高碳免调质冷镦钢盘条及其生产方法。
背景技术
传统的高强度冷镦用钢需要钢材能够提供足够的强度和韧性，一般需要对冷镦成形后的产品进行调质等热处理工艺来达到较高的强度和良好的韧性。但是热处理工艺过程中产生大量的能耗和废物排放，同时零件在热处理过程中容易产生变形、开裂等影响成品率的其它损耗。为了克服调质钢需要热处理而高能耗等缺点，从环保、经济、材料利用率和加工效率等角度出发希望采用免调质冷镦钢代替需要调质等。采用免调质冷镦钢生产后，可以省略热处理工序，节约近15%左右的成本，且对环保有重大意义。
免调质钢率先在德国开发成功，其后在瑞典、日本等许多西方国家得到迅速发展，日本约90%的轿车机械结构用钢以及80%的卡车锻件使用免调质钢。由于高强度免调质冷镦钢不用调质处理，螺栓表面脱碳层浅，表面强度高，更适合使用于汽车紧固件，获得了良好的经济效益。但采用免调质冷镦钢目前仍难以满足更高级别的螺栓等部件的制作要求。研究开发10.9级及以上的免调质冷镦钢具有广泛的应用前景和巨大的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于根据合金元素及工艺技术对材料性能、微观组织的影响，结合现有设备和工艺技术水平，开发出一种中高碳免调质冷镦钢盘条。
发明的技术方案：
一种中高碳免调质冷镦钢盘条的生产方法，钢的化学成分质量百分比为C=0.50~0.60；Si≤0.40；Mn=1.00~1.60；P≤0.030；S≤0.030；Cr≤0.40；Mo≤0.10；V≤0.10；Al=0.01~0.06；N=0.0050~0.0100，余量为Fe和不可避免的杂质元素；生产工艺步骤包括：
（1）LF炉精炼渣碱度CaO%/(SiO2%+Al2O3%)：1.5~2.0，连铸二冷比水量0.7~1.0L/Kg；
（2）连铸坯进缓冷坑堆冷，堆冷时间≥48h；
（3）采用步进梁式加热炉加热、低温轧制，吐丝温度≤780℃，采用先快冷后缓冷的冷却方式冷却，使盘条获得细珠光体+少量断网状铁素体的金相组织，盘条热轧抗拉强度≥1020MPa，屈强比≥0.9，延伸率≥14%，面缩率≥40%。
本发明的优点在于，根据中高碳免调质冷镦钢盘条的使用要求，结合现有设备能力，进行成分设计，钢水精炼工艺研究、连铸二冷工艺研究、轧制加热和冷却工艺研究。生产出的盘条热轧抗拉强度在1020MPa以上，屈强比≥0.9，延伸率≥14%，面缩率≥40%，盘条金相组织为细珠光体+少量断网状铁素铁，具有生产成本低，加工性能良好的特点。
附图说明
图1为本发明实施例1的盘条的金相组织图。
图2为本发明实施例2的盘条的金相组织图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明。
实施例1
一种中高碳免调质冷镦钢盘条的方法，按转炉—精炼—连铸—加热炉—轧制工艺流程进行生产，化学成分含量见表1，工艺步骤包括：
（1）LF炉精炼渣碱度1.7，连铸二冷比水量0.87L/KG；
（2）连铸坯进缓冷坑堆冷，堆冷时间51h；
（3）采用步进梁式加热炉加热、低温轧制，吐丝温度773℃，采用先快冷后缓冷的冷却方式冷却。
盘条力学性检测见表2。金相组织如图1 所示：X500下，显示组织为细珠光体+少量断网状铁素体。
实施例2
一种中高碳免调质冷镦钢盘条的方法，按转炉—精炼—连铸—加热炉—轧制工艺流程进行生产，化学成分含量见表1，工艺步骤包括：
（1）LF炉精炼渣碱度1.8，连铸二冷比水量0.87L/KG；
（2）连铸坯进缓冷坑堆冷，堆冷时间58h；
（3）采用步进梁式加热炉加热、低温轧制，吐丝温度768℃，采用先快冷后缓冷的冷却方式冷却。
盘条力学性检测见表2。金相组织如图2 所示：X500下，显示组织为细珠光体+少量断网状铁素体。
表1 化学成分重量百分组成（%）
Figure 702796DEST_PATH_IMAGE001
。
表2 盘条拉伸试验结果
Figure 975121DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (1)

1.一种中高碳免调质冷镦钢盘条的生产方法，其特征在于：钢的化学成分质量百分比为C=0.50~0.60；Si≤0.40；Mn=1.00~1.60；P≤0.030；S≤0.030；Cr≤0.40；Mo≤0.10；V≤0.10；Al=0.01~0.06；N=0.0050~0.0100，余量为Fe和不可避免的杂质元素；生产工艺步骤包括：
（1）LF炉精炼渣碱度CaO%/(SiO2%+Al2O3%)=1.5~2.0，连铸二冷比水量0.7~1.0L/Kg；
（2）连铸坯进缓冷坑堆冷，堆冷时间≥48h；
（3）采用步进梁式加热炉加热、低温轧制，吐丝温度≤780℃，采用先快冷后缓冷的冷却方式冷却，使盘条获得细珠光体+少量断网状铁素体的金相组织，盘条热轧抗拉强度≥1020MPa，屈强比≥0.9，延伸率≥14%，面缩率≥40%。
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