CN113843285A - 一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法 - Google Patents

一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,包括以下步骤:对方坯进行步进式加热炉进行加热,所述步进式加热依次包括预热段、加热一段、加热二段以及均热段;其中,预热段的温度为≤900℃,加热一段的温度为950~1150℃,加热二段的温度为1150~1280℃,均热段的温度为1130~1270℃;将加热之后的方坯采用高压水除鳞;开坯轧制得到初轧坯;将初轧方坯放入连轧机组得到圆坯;将圆坯送入预精轧机组进一步轧制得到尺寸进一步缩小的圆坯;采用水箱进行穿水;将圆坯送入KOCKS机组轧制得到轧钢;将轧钢分段后在冷床上冷却并且进一步分段得到成品。采用本发明轧制方法轧制的20CrMnTi的金相显微组织为铁素体和珠光体,从而有效改善钢材的热轧态硬度,使热轧态硬度≤210HB。

Description

一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法。
背景技术
20CrMnTi是我国齿轮用钢的主导品种,用途较为广泛,主要用于齿轮、齿轮轴、活塞类、其他设备零件以及汽车、飞机等多种特殊零部件。为了扩大产量以及节约能耗,目前众制造商对该钢种不进行热处理等工艺,直接用于机械加工。但是该钢种在生产过程中,存在热轧态弯曲度大和硬度高,导致下料困难的问题。且冷剪等加工时易形成开裂、断裂等缺陷。虽然满足《GB/T 702-2017热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差》中的规定,但仍给生产组织和下游用户造成很大困扰。
发明内容
发明目的:本发明目的是提供一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,能够有效改善该钢种热轧态硬度、弯曲度以及尺寸精度。
技术方案:本发明公开的降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,包括以下步骤:
S1、对方坯进行步进式加热炉进行加热,所述步进式加热依次包括预热段、加热一段、加热二段以及均热段;其中,预热段的温度为≤900℃,加热一段的温度为950~1150℃,加热二段的温度为1150~1280℃,均热段的温度为1130~1270℃;该步骤目的是将坯料加热到奥氏体单相固溶体组织的温度范围内,有足够时间进行均匀化和溶解碳化物,从而提高钢的塑形,降低变形抗力,改善内部组织和性能,以便于轧制。
S2、将加热之后的方坯采用高压水除鳞去除表面的氧化铁皮;
S3、将除鳞后的方坯进行开坯轧制得到初轧坯;
S4、将初轧方坯放入连轧机组得到圆坯;
S5、将圆坯送入预精轧机组进一步轧制得到尺寸进一步缩小的圆坯;
S6、采用水箱进行穿水;
S7、将圆坯送入KOCKS机组轧制得到轧钢;
S8、将轧钢分段后在冷床上冷却并且进一步分段得到成品。
进一步的,S1中控制坯料预热段的升温速度为0.137~0.288℃/s,加热一段的升温速度为0.132~0.224℃/s,加热二段的升温速度为0~0.128℃/s,均热段的升温速度为0~0.152℃/s,总加热时间≥180min。
进一步的,S2中除鳞水压≥18MPa。
进一步的,S3中对坯料进行轧制,为了在不产生加热缺陷的情况下充分满足钢的热塑性变形要求,在处于单向奥氏体区范围内开始轧制,开坯轧制温度1050~1180℃,S7中为了获得合适的组织并达到要求的性能,进KOCKS机组温度810~850℃。
进一步的,S6中穿水过程中喷嘴均匀分布,使圆坯冷却均匀,并且水流量为100m3/h,压力为5bar。
进一步的,S8中轧制好的钢材上冷床空冷,并且冷床配有保温罩,上冷床温度800~840℃,通过冷床步进可使钢材在冷床上旋转,可使温度均匀降温,保温罩内冷却速率0.18-0.22℃/S,有效控制组织转变在冷床保温罩内均匀完成,出保温罩温度580-600℃,下冷床温度250~350℃,下冷床后采用堆冷或缓冷方式将钢材冷却到室温。
有益效果:对比现有技术的工艺方法:采用本发明的轧制方法,轧制的20CrMnTi的金相显微组织为铁素体和珠光体,从而有效改善钢材的热轧态硬度,使热轧态硬度≤210HB,解决了硬度降低带来的弯曲度变差的问题,使钢材的热轧态弯曲度大大提升,同时该方法轧制的圆钢尺寸精度也得到极大改善,满足热轧态直接交货使用,无需后续退火降低硬度和矫直改善弯曲度。大大缩短生产及精整处理周期,降低生产消耗,更加符合节能环保要求。
附图说明
图1为实施例1得到的轧材金相显微组织图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,包括以下步骤:
S1、对方坯进行步进式加热炉进行加热,所述步进式加热依次包括预热段、加热一段、加热二段以及均热段;其中,预热段的温度为900℃,加热一段的温度为1150℃,加热二段的温度为1280℃,均热段的温度为1270℃;控制坯料预热段的升温速度为0.288℃/s,加热一段的升温速度为0.224℃/s,加热二段的升温速度为0.128℃/s,均热段的升温速度为0.152℃/s,总加热时间≥180min。
S2、将加热之后的方坯采用高压水除鳞去除表面的氧化铁皮,除鳞水压20MPa。
S3、将除鳞后的方坯进行开坯轧制得到初轧坯,开坯轧制温度1180℃。
S4、将初轧方坯放入连轧机组得到圆坯;
S5、将圆坯送入预精轧机组进一步轧制得到尺寸进一步缩小的圆坯;
S6、采用水箱进行穿水,穿水过程中喷嘴均匀分布,使圆坯冷却均匀,并且水流量为100m3/h,压力为5bar。
S7、将圆坯送入KOCKS机组轧制得到轧钢,进KOCKS机组温度850℃。
S8、制好的钢材上冷床空冷,并且冷床配有保温罩,上冷床温度840℃,保温罩内冷却速率0.22℃/S,出保温罩温度600℃,下冷床温度350℃,下冷床后采用堆冷方式将钢材冷却到室温。
如图1所示,采用本实施例的轧制方法,轧制的20CrMnTi的金相显微组织为铁素体和珠光体,从而有效改善钢材的热轧态硬度,使热轧态硬度≤210HB,解决了硬度降低带来的弯曲度变差的问题,使钢材的热轧态弯曲度大大提升,无需后续退火降低硬度和矫直改善弯曲度。同时该方法轧制的圆钢尺寸精度也得到极大改善,满足热轧态直接交货使用。大大缩短生产及精整处理周期,降低生产消耗。
实施例2
一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,包括以下步骤:
S1、对方坯进行步进式加热炉进行加热,所述步进式加热依次包括预热段、加热一段、加热二段以及均热段;其中,预热段的温度为880℃,加热一段的温度为1100℃,加热二段的温度为1200℃,均热段的温度为1210℃;控制坯料预热段的升温速度为0.2111℃/s,加热一段的升温速度为0.189℃/s,加热二段的升温速度为0.1℃/s,均热段的升温速度为0.12℃/s,总加热时间≥180min。
S2、将加热之后的方坯采用高压水除鳞去除表面的氧化铁皮,除鳞水压19MPa。
S3、将除鳞后的方坯进行开坯轧制得到初轧坯,开坯轧制温度1100℃。
S4、将初轧方坯放入连轧机组得到圆坯;
S5、将圆坯送入预精轧机组进一步轧制得到尺寸进一步缩小的圆坯;
S6、采用水箱进行穿水,穿水过程中喷嘴均匀分布,使圆坯冷却均匀,并且水流量为100m3/h,压力为5bar。
S7、将圆坯送入KOCKS机组轧制得到轧钢,进KOCKS机组温度830℃。
S8、制好的钢材上冷床空冷,并且冷床配有保温罩,上冷床温度820℃,保温罩内冷却速率0.2℃/S,出保温罩温度590℃,下冷床温度300℃,下冷床后采用缓冷方式将钢材冷却到室温。
实施例3
一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,包括以下步骤:
S1、对方坯进行步进式加热炉进行加热,所述步进式加热依次包括预热段、加热一段、加热二段以及均热段;其中,预热段的温度为850℃,加热一段的温度为950℃,加热二段的温度为1150℃,均热段的温度为1130℃;控制坯料预热段的升温速度为0.137℃/s,加热一段的升温速度为0.132℃/s,加热二段的升温速度为0.06℃/s,均热段的升温速度为0.06℃/s,总加热时间≥180min。
S2、将加热之后的方坯采用高压水除鳞去除表面的氧化铁皮,除鳞水压18MPa。
S3、将除鳞后的方坯进行开坯轧制得到初轧坯,开坯轧制温度1050℃。
S4、将初轧方坯放入连轧机组得到圆坯;
S5、将圆坯送入预精轧机组进一步轧制得到尺寸进一步缩小的圆坯;
S6、采用水箱进行穿水,穿水过程中喷嘴均匀分布,使圆坯冷却均匀,并且水流量为100m3/h,压力为5bar。
S7、将圆坯送入KOCKS机组轧制得到轧钢,进KOCKS机组温度810℃。
S8、制好的钢材上冷床空冷,并且冷床配有保温罩,上冷床温度800℃,保温罩内冷却速率0.18℃/S,出保温罩温度580℃,下冷床温度250℃,下冷床后采用缓冷方式将钢材冷却到室温。

Claims (6)

1.一种降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、对方坯进行步进式加热炉进行加热,所述步进式加热依次包括预热段、加热一段、加热二段以及均热段;其中,预热段的温度为≤900℃,加热一段的温度为950~1150℃,加热二段的温度为1150~1280℃,均热段的温度为1130~1270℃;
S2、将加热之后的方坯采用高压水除鳞去除表面的氧化铁皮;
S3、将除鳞后的方坯进行开坯轧制得到初轧坯;
S4、将初轧方坯放入连轧机组得到圆坯;
S5、将圆坯送入预精轧机组进一步轧制得到尺寸进一步缩小的圆坯;
S6、采用水箱进行穿水;
S7、将圆坯送入KOCKS机组轧制得到轧钢;
S8、将轧钢分段后在冷床上冷却并且进一步分段得到成品。
2.根据权利要求1所述的降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,其特征在于:S1中控制坯料预热段的升温速度为0.137~0.288℃/s,加热一段的升温速度为0.132~0.224℃/s,加热二段的升温速度为0~0.128℃/s,均热段的升温速度为0~0.152℃/s,总加热时间≥180min。
3.根据权利要求1所述的降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,其特征在于:S2中除鳞水压≥18MPa。
4.根据权利要求1所述的降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,其特征在于:S3中开坯轧制温度1050~1180℃,S7中进KOCKS机组温度810~850℃。
5.根据权利要求1所述的降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,其特征在于:S6中穿水过程中喷嘴均匀分布,使圆坯冷却均匀,并且水流量为100m3/h,压力为5bar。
6.根据权利要求1所述的降低20CrMnTi热轧态硬度和弯曲度的轧制方法,其特征在于:S8中轧制好的钢材上冷床空冷,并且冷床配有保温罩,上冷床温度800~840℃,保温罩内冷却速率0.18-0.22℃/S,出保温罩温度580-600℃,下冷床温度250~350℃,下冷床后采用堆冷或缓冷方式将钢材冷却到室温。
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