一种高效节能冷镦用钢热轧盘条及其生产方法技术

一种高效节能冷镦用钢热轧盘条，该冷镦钢的成分按重量百分含量包括：C含量为0.05-0.13%，Si含量为不大于0.08%，Mn含量为0.5-0.7%，P含量为不大于0.02%，S含量为不大于0.02%，Als含量为不小于0.01%，Ti含量为0.02-0.03%，B含量为0.004-0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术大幅度降低钢的碳含量，大幅降低拉拔后钢的强度，提高其塑性，同时增加了Mn的含量，改善钢的质量，降低钢的脆性，改善钢的热加工性能，锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体；本发明专利技术还加入了适量的硼，在钢中形成酸性硼，进一步提高了钢的淬透性。

【技术实现步骤摘要】
一种高效节能冷镦用钢热轧盘条及其生产方法
本专利技术涉及钢铁制造领域，具体的说是指一种高效节能冷镦用钢热轧盘条及其生产方法。
技术介绍
冷镦钢线材主要用于制造螺栓、螺母、螺钉等紧固件和一些冷成形的零部件，用途十分广泛，需求量大。家电螺钉、螺丝产品技术要求如下：（1）芯部硬度（HV0.3）：270-390；（2）表面硬度（HV0.3）：≥450；（3）抗扭强度（N·m）：ST2.9：1.5，ST3.3：2.0，ST3.5：2.8，ST3.9：3.4，ST4.2：4.4，ST4.8：6.3，ST4.9：6.5，ST5.5：10。按照以上技术要求，所采用的钢种应为碳含量为0.22%左右的冷镦钢，用中碳钢盘条制备高强度螺栓时需要退火或拉拔退火，以软化材料，降低材料的硬度，减少冷镦过程中可能造成的开裂。但是，退火工序不但消耗大量能源，增加生产成本，容易造成金属损失和污染环境，而且还会导致线材表面脱碳，影响紧固件表面质量疲劳性能。为克服以上缺点，公布号为104988409A的中国专利技术专利公开了免退火冷镦钢热轧盘条，其成分按重量百分比为：C0.29～0.38%、Si0.15～0.30%、Mn0.70～0.90%、P≤0.03%、S≤0.03%、Cr≤0.30%、B0.0008～0.0050%，其余为铁和残余元素。公告号为103882304A的中国专利技术专利则公开了一种超低硬度免退火冷镦钢生产方法，冷镦钢的成分按重量比重百分比为：C含量为0.19-0.22%，Si含量不大于0.08%，Mn含量为0.80-1.0%，P含量不大于0.015%，S含量不大于0.010%，Alt含量不大于0.025%，Ti含量为0.025-0.050%，B含量不大于0.035%，余量为Fe和不可避免杂质。以上两个专利都是通过降低Si、Cr、C、Mn的含量，以实现强度的降低与塑性的改善，但其淬透性仍然不高，导致其冷镦钢线材的使用受到限制。
技术实现思路
本专利技术提供一种高效节能冷镦用钢热轧盘条及其生产方法，以解决现有冷镦钢热轧盘条的淬透性不高，使用受到限制等缺陷。本专利技术采用如下技术方案：一种高效节能冷镦用钢热轧盘条，该冷镦钢的成分按重量百分含量包括：C含量为0.05-0.13%，Si含量为不大于0.08%，Mn含量为0.5-0.7%，P含量为不大于0.02%，S含量为不大于0.02%，Als含量为不小于0.01%，Ti含量为0.02-0.03%，B含量为0.004-0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。进一步地，该冷镦钢的成分还包括以下重量百分含量的成分：V含量为0.005-0.015%，Co含量为0.005-0.01%。优选地，该冷镦钢包括以下重量百分含量的成分：包括以下重量百分含量的成分：C含量为0.13%，Si含量为0.05%，Mn含量为0.50%，P含量为0.01%，S含量为0.02%，Als含量为0.02%，Ti含量为0.02%，B含量为0.004%，V含量为0.015%，Co含量为0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术还提供一种高效节能冷镦用钢热轧盘条的生产方法，包括连铸、加热、轧制、吐丝成圈和斯太尔摩辊道冷却工序，所述加热工艺是将钢坯送入加热炉内加热至1050℃；所述轧制工序中，进精轧温度为890-950℃；所述吐丝工序中，吐丝成圈的温度控制在880-900℃；所述斯太尔摩辊道冷却工艺是控制辊道的速度为0.2-0.5m/s，冷却速度为0.5-5℃/s。由上述对本专利技术结构的描述可知，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术大幅度降低钢的碳含量，大幅降低拉拔后钢的强度，且提高其塑性，同时增加了Mn的含量，锰有很好的脱氧能力，能把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量，降低钢的脆性，改善钢的热加工性能，锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体；本专利技术还加入了适量的硼，在钢中形成酸性硼，进一步提高了钢的淬透性。2、本专利技术还加入了V和Co元素，其中，V在高温时与硫、氮直接化合，起到固氮作用，防止氮与硼反应，还减轻了硫的有害作用，同时V还可提高钢在高温时的抗氧化性，改善钢的焊接性能；微量的Co可在一定程度上弥补钢的强度，提高各种紧固件表面的硬度。3、本专利技术免去了中间退火工序，降低了能耗，减少了制作成本，同时节约了大量的时间，减少了制作周期，降低了工人的劳动强度。按每吨钢每小时加热到830℃，能耗为116°电，加热炉的效率按60%计，则加热1吨钢需193°电，则每吨钢加热1小时保温4小时（按加热50%计）耗能约579°电，按每度电0.5元计，合计289.5元/吨。考虑节约时间和人工劳动力，每吨钢降低成本在350元左右。3、本专利技术制作的产品表面硬度比用SWRCH22A钢制作的产品表面硬度高，心部硬度基本与用SWRCH22A钢制作的产品心部硬度相当，满足要求，同时塑性很好，因为本专利技术冷镦用钢增加了合金元素钛、硼、铌以及钴，提高了钢的淬透性，使产品的心部完全淬成板条马氏体，而用SWRCH22A钢制作的产品心部淬火后形成的是针状马氏体，板条马氏体综合性能比针状马氏体综合性能要好很，尤其是塑性。因此，用高效节能钢制作的产品抗断裂性能较好，抗扭强度也较高。具体实施方式本专利技术一种高效节能冷镦用钢热轧盘条的具体生产方法是：产品经转炉和钢材精炼炉冶炼后，采用连铸工艺将钢水铸造成钢坯，后经加热后采用大压下控温控轧技术，将钢坯轧制成盘条。一种高效节能冷镦用钢热轧盘条的生产方法，主要包括：连铸、加热、轧制、吐丝成圈和斯太尔摩辊道冷却。其中，冷镦用钢的成分按重量百分含量包括：C含量为0.05-0.13%，Si含量为不大于0.08%，Mn含量为0.5-0.7%，P含量为不大于0.02%，S含量为不大于0.02%，Als含量为不小于0.01%，Ti含量为0.02-0.03%，B含量为0.004-0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。该冷镦钢的成分还包括以下重量百分含量的成分：V含量为0.005-0.015%，Co含量为0.005-0.01%。加热工艺是将钢坯送入加热炉内加热至1050℃；轧制工序中，进精轧温度为890-950℃；吐丝工序中，吐丝成圈的温度控制在880-900℃；斯太尔摩辊道冷却工艺是控制辊道的速度为0.2-0.5m/s，冷却速度为0.5-5℃/s。（1）斯太尔摩辊道速度：轧制φ5.5mm～φ8.5mm盘条：0.2～0.4m/s；轧制φ9mm～φ12mm盘条：0.2～0.45m/s；轧制φ12.5mm～φ17mm盘条：0.2～0.5m/s表1高效节能钢盘条实物质量批号尺寸1尺寸2尺寸3抗拉伸长率面缩率1/4冷顶锻1/5冷顶锻154530186.46.446.434004275合格合格154530256.516.556.534113975合格合格（2）对高效节能冷镦用钢进行加热到1050℃奥氏体化，保持3min，然后以不同的冷却速度冷却到200℃以下，然后测定钢的膨胀与温度的关系，结果如表2和表3。表2冷却速度与相变区间表3冷却速度对组织的影响从表3可见，钢的组织与冷却速度有密切的关系，随着冷却速度的增加，铁素体含量不断减少。冷却速度小于5℃/s时，组织中只有铁素体和珠光体；当冷却速度大于5℃/s时贝氏体和马氏体开始出现，随着冷却速度的增加，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效节能冷镦用钢热轧盘条，其特征在于，所述冷镦钢的成分按重量百分含量包括：C含量为0.05‑0.13%，Si含量为不大于0.08%，Mn含量为0.5‑0.7%，P含量为不大于0.02%，S含量为不大于0.02%，Als含量为不小于0.01%，Ti含量为0.02‑0.03%，B含量为0.004‑0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高效节能冷镦用钢热轧盘条，其特征在于，所述冷镦钢的成分按重量百分含量包括：C含量为0.05-0.13%，Si含量为不大于0.08%，Mn含量为0.5-0.7%，P含量为不大于0.02%，S含量为不大于0.02%，Als含量为不小于0.01%，Ti含量为0.02-0.03%，B含量为0.004-0.005%，V含量为0.005-0.015%，Co含量为0.005-0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种高效节能冷镦用钢热轧盘条，其特征在于：包括以下重量百分含量的成分：C含量为0.13%，Si含量为0.05%，Mn含量为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伯瑜，魏勇，王明娣，蔡常青，严海峰，陈正权，陈泽平，
申请(专利权)人：福建三钢闽光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35