一种高强度冷镦钢盘条及其生产方法技术

本发明专利技术提供一种高强度冷镦钢盘条及其生产方法，其化学成分如下：[C]0.35～0.40％，[Si]0.16％～0.24％，[Mn]0.30％～0.55％，[P]≤0.012％，[S]≤0.010％，[Cr]1.20％～1.30％，[Mo]0.10％～0.15％，[Al]0.015％～0.035％。生产工艺方法为：钢坯加热总在炉时间根据方坯规格按0.95‑1.2min/mm计算，均热段温度控制在1060℃‑1100℃；轧件出预精轧温度控制在1000℃‑1100℃，入精轧温度控制为920℃‑980℃，入双模块轧机温度控制为820℃‑880℃；盘条吐丝温度控制在860℃‑880℃，冷却速度控制在0.1℃/s‑2℃/s之间，本发明专利技术可以大幅度改善冷镦钢盘条内部成分和组织均匀性，使调质后横截面的硬度偏差由3‑5HRC降低到2HRC以内，降低冷镦开裂率并提高标准件疲劳寿命。

A high strength cold heading steel wire rod and its production method

The invention provides a high strength cold heading steel wire rod and its production method. The chemical components are as follows: [C]0.35 to 0.40%, [Si]0.16% to 0.24%, [Mn]0.30% to 0.55%, [P] < 0.012%, [S] < 0.010%, [Cr]1.20% 1.30%, [Mo]0.10% to 0.15%, [Al]0.015% to 0.035%. The production process is as follows: the total heating time of the steel billet is calculated according to the square blank size of 0.95 1.2min/mm, and the temperature of the hot section is controlled at 1060 degrees centigrade at 1100 degrees C, the pre finishing rolling temperature is controlled at 1000 degrees centigrade at 1100 degrees C, the finishing rolling temperature is 920 centigrade 980 C, and the temperature control of the double module rolling mill is 820 degrees C 880 C; The temperature control is at 860 degrees centigrade at 880, and the cooling rate is controlled between 0.1 and 2 /s. The internal composition and microstructure uniformity of the cold heading steel wire rod can be greatly improved, and the hardness deviation of the cross section is reduced from 3 5HRC to less than 2HRC, reducing the cracking rate of the cold heading and raising the fatigue life of the standard parts.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度冷镦钢盘条及其生产方法
本专利技术涉及高碳钢产品开发类
，特别涉及一种高强度冷镦钢盘条及其生产方法。
技术介绍
随着我国汽车工业的快速发展，对汽车用标准件的需求不断增加。标准件在汽车的生产中大量应用，某些关键部位的标准件与车身寿命和行车安全息息相关，因此对标准件质量的要求较其他用途的标准件大幅度提高。对于生产标准件的原料冷镦钢盘条来说，其内部成分和组织的均匀性对成形性能和疲劳性能等均有重大影响，因此需要在提高盘条内部成分和组织均匀性方面提出技术方案。公开号为CN102560253A的中国专利提出的“一种组织性能均匀的优质冷墩钢的制造方法”提供一种组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法，冷镦钢化学成分按重量百分比为：C：0.25～0.45％，Mn：0.45～0.90％，Si：0.05～0.40％，Cr：0.70～1.50％，Mo：0.03～0.50％，Alt：0.015～0.045％，其余为Fe及不可避免的杂质，其轧制工艺为：铸坯加热后钢坯出炉温度900～1150℃，精轧终轧温度：:700～860℃，吐丝温度：800～880℃，斯太尔摩风冷线控冷工艺：以大于5℃/s冷速冷却至500～700℃后入罩，罩内冷速为0.2～0.8℃/s。该专利技术对现行控轧控冷工艺进行合理设定，充分发挥了控轧控冷工艺在组织控制方面的作用，控制出理想的组织，大幅降低冷镦钢冷镦开裂问题，提高标准件成品的合格率，提高经济效益。上述专利的工作内容主要集中在轧制和控冷工艺上，并未提及高强度冷镦钢改善成分均匀性的方法。在轧制和控冷环节，原料的成分分布情况基本不会发生变化，因此通过轧制和控冷无法改善冷镦钢的成分均匀性和成品紧固件内部的性能均匀性和疲劳性能，为解决这个问题，需要针对高强度冷镦钢的成分和组织均匀性开展研究工作。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所述问题，本专利技术提供一种高强度冷镦钢盘条及其生产方法，可以大幅度改善冷镦钢盘条内部成分和组织均匀性，使调质后横截面的硬度偏差由3-5HRC降低到2HRC以内，降低冷镦开裂率并提高标准件疲劳寿命。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：所述盘条的化学成分如下：[C]0.35～0.40％，[Si]0.16％～0.24％，[Mn]0.30％～0.55％，[P]≤0.012％，[S]≤0.010％，[Cr]1.20％～1.30％，[Mo]0.10％～0.15％，[Al]0.015％～0.035％，其它为Fe和残余元素。一种高强度汽车用冷镦钢盘条的生产工艺方法，包括如下步骤：1)钢坯加热：钢坯加热总在炉时间根据方坯规格按0.95-1.2min/mm计算，均热段温度控制在1060℃-1100℃；2)轧制：轧件出预精轧温度控制在1000℃-1100℃，入精轧温度控制为920℃-980℃，入双模块轧机温度控制为820℃-880℃；3)吐丝：盘条吐丝温度控制在860℃-880℃；4)冷却：冷却速度控制在0.1℃/s-2℃/s之间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种高强度冷镦钢盘条及其生产方法，采用本专利技术提供的技术方案生产的盘条内部成分和组织均匀，具有优良的冷镦性能，且调质后横截面硬度偏差可控制在2HRC以内。具体实施方式下面对本专利技术提供的具体实施方式进行详细说明。一种高强度冷镦钢盘条，其化学成分如下：[C]0.35～0.40％，[Si]0.16％～0.24％，[Mn]0.30％～0.55％，[P]≤0.012％，[S]≤0.010％，[Cr]1.20％～1.30％，[Mo]0.10％～0.15％，[Al]0.015％～0.035％，其它为Fe和残余元素。一种高强度冷镦钢盘条的生产工艺方法，包括如下步骤：1)钢坯加热：钢坯加热总在炉时间根据方坯规格按0.95-1.2min/mm计算，均热段温度控制在1060℃-1100℃；通过钢坯高温扩散，降低碳、锰元素偏析。2)轧制：轧件出预精轧温度控制在1000℃-1100℃，入精轧温度控制为920℃-980℃，入双模块轧机温度控制为820℃-880℃；通过逐步降低轧件温度，特别是在入双模块处通过低温轧制，细化盘条相变前奥氏体晶粒尺寸，进而细化相变后盘条的晶粒，提高盘条组织均匀性。所述的双模块为达涅利轧机的减定径机组，包括一个重型模块和一个轻型模块。3)吐丝：盘条吐丝温度控制在860℃-880℃，通过控制吐丝温度，抑制碳化物长大的趋势，充分发挥碳化物细化晶粒改善偏析的作用，提高盘条的冷镦性能。4)冷却：吐丝后盘条在风冷辊道上进行扣罩缓冷，冷却速度控制在0.1℃/s-2℃/s之间，使盘条进行充分的回复再结晶，释放盘条中的应变能，使相变后的晶粒等轴化，最终在盘条形成均匀的块状铁素体+珠光体组织。本专利技术确定所述成分范围的依据为：碳含量是有效地强化元素，但碳含量过低不能满足标准件调质后对强度和硬度的要求，碳含量过高将会导致易加重偏析，影响盘条内部组织和成分的均匀性，从而影响冷镦开裂率及标准件的疲劳寿命。因此，本专利技术专利碳含量控制范围0.35％～0.40％。硅是高碳钢中主要脱氧元素。钢中硅含量低将导致钢脱氧不足，钢坯表面形成针孔气泡等铸坯缺陷；钢中硅含量过高，钢液脱氧后会出现粗大的硅酸盐夹杂物，并降低钢材的塑性，提高冷镦开裂率，增加模具消耗，因此，本专利技术专利钢中硅含量控制在0.16％～0.24％。锰也是一种提高盘条强度的元素；但是锰元素在凝固过程的偏析较为严重，不利于提高盘条内部成分和组织的均匀性。因此钢中锰含量控制在0.30％～0.55％。磷、硫是钢中有害杂质元素，在不造成其他影响的情况下，越低越好。本专利技术专利要求盘条[P]≤0.012％，[S]≤0.010％。铬是有效地强化元素，且在一定范围内同时提高盘条的强度、塑韧性和淬透性等，同时铬是不易偏析的元素，因此适当的提高铬含量，对于改善冷镦钢内部的成分偏析，提高盘条的淬透性都有好处，本专利技术专利钢中铬含量控制在1.20％～1.30％。钼是钢中有效地强化元素，且不会引起塑性的显著下降，同时钢中加入钼还可以提高材料的韧性和耐延迟断裂性能，另外，钼还是中等的碳化物形成元素，利用钼的碳化物，可以细化晶粒改善偏析。但是钼是一种较昂贵的金属，添加的钼含量过多会造成性能冗余且成本较高，因此本专利中钼含量控制在0.10％～0.15％。铝是较强脱氧元素，含量过高将会导致钢中高熔点不变形夹杂物的出现，降低盘条冷加工性能；但是过低的铝含量不利于脱氧，从而增加钢中的夹杂物含量，因此盘条的铝含量控制在0.015％～0.035％。【具体实施例】如下表，包括4个实施例实施例1一种高强度冷镦钢盘条，化学成分比例为：[C]0.36％，[Si]0.16％，[Mn]0.36％，[P]0.0091％，[S]0.0071％，[Cr]1.20％，[Mo]0.15％，[Al]0.015％。盘条直径：15mm。上述高强度冷镦钢盘条的生产工艺参数控制为：钢坯总在炉时间：2.8小时，均热段温度控制为：1075℃，出预精轧温度控制为：1034℃，入精轧温控制为：932℃，入双模块温度控制为：839℃，盘条吐丝温度控制为：862℃，冷却速度控制为：0.3℃/s。结果：采用上述生产工艺及化学成分的一种高强度冷镦钢盘条的调质后硬度偏差为1.9HRC。实施例2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度冷镦钢盘条，其特征在于，所述盘条的化学成分如下：[C]0.35～0.40％，[Si]0.16％～0.24％，[Mn]0.30％～0.55％，[P]≤0.012％，[S]≤0.010％，[Cr]1.20％～1.30％，[Mo]0.10％～0.15％，[Al]0.015％～0.035％，其它为Fe和残余元素。

【技术特征摘要】
1.一种高强度冷镦钢盘条，其特征在于，所述盘条的化学成分如下：[C]0.35～0.40％，[Si]0.16％～0.24％，[Mn]0.30％～0.55％，[P]≤0.012％，[S]≤0.010％，[Cr]1.20％～1.30％，[Mo]0.10％～0.15％，[Al]0.015％～0.035％，其它为Fe和残余元素。2.一种如权利要求1所述的高强度冷镦钢盘条的生产工艺方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：高航，郭大勇，赵学博，常宏伟，王秉喜，马立国，张博，孙浩，韩立涛，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21