一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法技术

本发明专利技术公开了一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，所述方法包括加热、除鳞、轧制、吐丝、冷却、集卷工序。本发明专利技术通过调整加热温度和水除鳞压力，除去一次氧化铁皮，在机架间喷水抑制二次氧化铁皮生成，以及降低吐丝温度抑制三次氧化铁皮的生长，生产的含Cr冷镦钢线材在下游深加工改制过程中，在退火前可以不经过酸洗，而退火后的酸洗时相比容易酸洗。本发明专利技术方法的实施，可以减少一次酸洗工艺，达到环保和降低成本的目的。

Method for producing hot-rolled steel wire containing Cr cold heading steel after annealing and easy to be pickled

The invention discloses a method for producing hot-rolled steel wire containing Cr cold heading steel which is easy to be pickled after annealing. The method comprises heating, descaling, rolling, spinning, cooling and coiling process. The invention can adjust the heating temperature and pressure water descaling, once removed iron oxide, inhibition of two iron oxide generated in the frame of water, and reduce the spinning temperature to inhibit the three scale growth, with production of Cr cold heading steel wire rod in the process of restructuring downstream processing, can not after pickling in annealing before. But after annealing when compared to acid pickling. The implementation of the method can reduce the primary acid washing process and achieve the goal of environmental protection and cost reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法。
技术介绍
以SCM435、SCM440为代表的低合金含Cr钢种，由于强度较高，在进行冷成型镦制螺栓前需要进行线材的改制也叫线材精制。线材精制的目的是改善热轧盘条的冷镦性能，线材组织经过热处理转变为球化组织，同时将线材表面的不圆度减小，俗称归圆，球化组织是最适合冷镦成型组织。由于SCM435材料强度较高，拉拔改制的过程中首先需要退火处理，退火可以是软化退火和球化退火。SCM435、SCM440甚至部分ML40Cr也需要经过退火后进行拉拔。一般下游客户在退火前要将钢材进行酸洗处理，退火前酸洗对退火过程的脱碳和后续的退火后酸洗有一定的影响。典型的线材改制工艺如下所示：酸洗-软化退火-酸洗-磷化-粗拉-球化退火-酸洗磷化-精拉。也有部分下游客户希望省去退火前的酸洗，以便节省费用。多一次酸洗环保就多一份负担。但是如果退火前不酸洗在退火过程中氧化铁皮厚度增加等原因会导致退火后酸洗难度增加。所以目前多数客户均保留在软化退火前的酸洗工艺。本专利技术致力于一种改善钢种酸洗行为的制造工艺，可以省去退火前的酸洗工序，且在退火后能够使氧化铁皮容易酸洗。具体思路如下1、热轧材氧化铁皮分析线材经过轧制生产后形成的表层氧化铁皮由三种氧化铁皮组成，即初次氧化铁皮、二次氧化铁皮和三次氧化铁皮（有的文献将二次和三次氧化铁皮合在一起称作二次氧化铁皮）。其中以三次氧化铁皮为主，占到最终氧化铁皮含量的70%以上。初次氧化铁皮是钢坯在加热炉中产生的氧化铁皮，目前线材的轧制设备中，高压水除鳞设备已经比较普遍，初次的氧化铁皮在钢坯出加热炉后会被高压水除鳞去除。但对于含Cr合金钢来说，由于Cr的选择性氧化作用，初次氧化铁皮中和钢坯接触的部分会形成FeCrO4等富Cr的氧化物，这种氧化物与钢坯的结合力比普通的FeO要高很多。国内外有些研究表明高压水除鳞并不能很好的将FeCrO4去除。所以含Cr冷镦钢经过高压水除鳞仍会残留部分未除去的初次氧化铁皮。二次氧化铁皮是在轧制过程中生成的氧化铁皮，这种氧化铁皮生产的时间短，且在轧制过程中经过轧制变形，一部分氧化铁皮脱落，所以二次氧化铁皮在最终成品中的含量也比较少。由于含Cr合金钢的氧化铁皮与基体的粘合力比普通碳钢大，所以极易形成压入型的氧化铁皮缺陷。另外，如果还残留着初次的氧化铁皮，氧化铁皮也会被压入钢材形成褶皱等类型的表面缺陷。三次氧化铁皮是线材在吐丝之后形成的氧化铁皮，这时的氧化铁皮没有水除鳞和轧制破坏，形成的氧化铁皮保留最完整，是线材产品氧化铁皮的主要组成部分。三次氧化铁皮形成主要与吐丝温度和冷却条件有关。2、线材退火过程氧化铁皮变化。线材的退火过程中，一般存在保护气氛，线材的氧化是受到抑制的，如果线材经过酸洗，在退火过程中形成的氧化铁皮表面结构疏松，容易进行后续酸洗。如果线材未经过酸洗，则线材的氧化铁皮会增厚。且由于线材在轧制后形成的氧化铁皮结构致密，导致退火之后形成的氧化铁皮同样结构较为致密，且经过退火后氧化铁皮的厚度明显增加，给酸洗带来很大困难，如图1、图2所示。退火过程中，Cr同样容易优先氧化，所以在退火过程中同样在氧化铁皮和基体的结合处会富集FeCrO4的氧化物，如图3、图4所示(图4中显示铁皮成分中含有Cr元素，说明生成了FeCrO4)。不酸洗的线材退火后酸洗会更加困难。目前关于钢材易酸洗的专利主要集中在板材领域，且大部分为热轧材的直接酸洗，考虑到退火后酸洗的不多。比如专利申请号201110173143.3提出一种薄板坯连铸连轧易酸洗热轧带钢的制备方法，对板坯进行高压水除鳞，然后对板坯进行精轧，精轧过程中，第一和第二机架间冷却水量≥60%，第二和第三机架冷却水量为50-60%，第三和第四、第四和第五机架间冷却水量为30-50%，第五和第六冷却水量为10-20%。该方法是一种除去机架间氧化铁皮的方法，与本专利技术的方法中有类似但本专利技术包含更广且机架间除鳞的方法与其不同。申请号201210169646.3公布了一种薄板坯连铸连轧低屈强比易酸洗钢的制造方法，该方法规定了各道次的压下率分配，并且规定了钢种为一种低碳普碳钢，与本专利技术的方法和保护的内容无交叉。申请号201210051884.4公布了一种低碳冷镦钢热轧盘条表面氧化铁皮的控制方法，包括精轧温度控制，吐丝温度控制，风冷线相变前段冷速控制。其方法是对SWRCH22A盘条的控制方法，与本专利技术针对含Cr钢不同。该方法主要针对提高机械除鳞性能。该方法的冷却速率为2-5℃/s，吐丝温度880-920℃与本方法的实例不同。申请号200710010183.5公开了一种中薄板坯连铸连轧带钢表面氧化铁皮控制方法，采用成分控制、直接热装、高温加热、高温除鳞、高温轧制、强制冷却，特别是严格控制钢中Si含量等综合技术措施和系列优化工艺，消除附着在热轧钢板表面的红色氧化铁皮，其方法适用的钢种和解决的问题与本专利技术不同，所以工艺措施也不一致。专利申请号201110215469.3中公开了一种减少拉丝用低碳钢盘条氧化铁皮的轧制冷却工艺，主要是在吐丝后的冷却过程进行控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，所述方法包括加热、除鳞、轧制、吐丝、冷却、集卷工序。本专利技术所述生产方法适合Cr质量百分含量为0.80-1.50%的含Cr冷镦钢。本专利技术所述加热工序，钢坯加热温度为1150-1250℃，出炉后温度为1120-1200℃。本专利技术所述除鳞工序，钢坯出炉后除鳞水压力为18-20MPa。本专利技术所述轧制工序，钢坯粗轧和中轧时，在每道次轧制后，进行喷水处理，喷水压力为2-3MPa，逐步减少每道次的喷水量，控制喷水造成的温度降低≤50℃。本专利技术所述轧制工序，钢坯精轧温度控制在760-810℃。本专利技术所述吐丝工序，吐丝温度控制在800-890℃。本专利技术所述冷却工序，开启保温罩，控制风机开启数量，调整冷却速度为20-50℃/s，590-620℃。本专利技术所述集卷工序，冷却完成后，关闭风机和保温罩，缓慢冷却到250-350℃进行集卷，集卷后在空冷条件下冷却至常温。本专利技术的设计思路如下：1）改善退火后酸洗的方法为了改善退火后的酸洗，热轧线材必须保证氧化铁皮比较薄，且氧化铁皮均匀。氧化铁皮减薄，薄层的氧化铁皮虽然退火后厚度也增加但相对氧化铁皮较厚的线材仍然具有一定的优势。为了减少氧化铁皮的厚度，必须彻底消除初次和二次氧化铁皮，减少三次氧化铁皮的生成量。改善氧化铁皮的均匀性，主要是彻底消除初次的氧化铁皮，初次的氧化铁皮残留部分由于和基体的结合力很大，往往导致该处的氧化铁皮在退火后仍然较其他部位酸洗困难。为了在退火过程中减少氧化铁皮的增厚，需要在氧化铁皮表层形成一层薄层且连续的Fe3O4，线材表层的氧化铁皮主要有三种结构组成，从外到内依次是Fe2O3、Fe3O4、FeO，对于含Cr钢，还存在除鳞不净残留的FeCrO4相，该相位于氧化铁皮的最内层。Fe2O3由于含量较少，一般影响非常小。Fe3O4是一种相对于FeO来说比较致密的相。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，其特征在于，所述方法包括加热、除鳞、轧制、吐丝、冷却、集卷工序。

【技术特征摘要】
1.一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，其特征在于，所述方法包括加热、除鳞、轧制、吐丝、冷却、集卷工序。2.根据权利要求1所述的一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，其特征在于，所述生产方法适合Cr质量百分含量为0.80-1.50%的含Cr冷镦钢。3.根据权利要求1所述的一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，其特征在于，所述加热工序，钢坯加热温度为1150-1250℃，出炉后温度为1120-1200℃。4.根据权利要求1所述的一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，其特征在于，所述除鳞工序，钢坯出炉后除鳞水压力为18-20MPa。5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，其特征在于，所述轧制工序，钢坯粗轧和中轧时，在每道次轧制后，进行喷水处理，喷水压力为2-3M...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁涛，田新中，张磊，董庆，刘振民，李兵，阮士朋，王利军，李世琳，张鹏，黄翠环，
申请(专利权)人：邢台钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13