一种冷镦钢及其制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及冶金领域，公开了一种冷镦钢及其制造工艺，冷镦钢的制造工艺包括冶炼步骤、精炼步骤、浇铸步骤以及轧钢步骤。精炼包括使用Al和电石造白渣对钢水进行脱氧；精炼后的钢水成分包括C：0.17～0.19wt％、Si：≤0.07wt％、Mn：0.80～0.88wt％、P：≤0.020wt％、S：≤0.015wt％，Al：0.025～0.035wt％，Ca：25～35ppm，[O]：≤10ppm，余量为杂质和Fe；浇铸步骤中间包钢水过热度为30～40℃。该工艺能够有效的防止增Si现象，保证成品冷镦钢的拉拔性能较好，且浇铸稳定，水口不易结瘤，有利于生产的顺行。

【技术实现步骤摘要】
一种冷镦钢及其制造工艺
本专利技术涉及一种冶金领域，具体而言，涉及一种冷镦钢及其制造工艺。
技术介绍
冷镦钢是用冷镦成型工艺生产标准紧固件及非标准紧固件的专用钢。冷镦工艺可节省原料，降成本，而且通过冷作硬化提高工件的抗拉强度，改善性能，冷镦用钢必须具有良好的冷顶锻性能。因冷镦工艺要求该钢具有高的洁净度，控制钢中的Si、Al的含量，以提高钢材的塑性和冷顶锻性能。经验表明，含硅量超过0.17％且含碳量较高时，对钢材的塑性降低有很大的影响。高硅钢即使退火，也不会软化，降低钢的冷塑性变形性能。因此，除了产品有高强度性能要求外，冷镦钢总是尽量要求减少硅的含量。为了提高钢的晶粒细化程度、耐腐蚀性以及减少全氧，冷镦钢中往往具有一定的Al，但Al含量增多之后容易出现水口结瘤等问题。现有的技术中，针对冷镦钢SWRCH22A(JIS日本标准中钢号)的工艺存在钢水增Si现象严重、可浇性不稳定的问题，影响了产品质量以及生产的顺行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冷镦钢的制造工艺，其能够在保证成品冷镦钢的拉拔性能及洁净度较好的情况下，解决钢水增Si问题，并且可浇性较好。本专利技术的另一目的在于提供一种冷镦钢，其通过上述的冷镦钢的制造工艺制得。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提供一种冷镦钢的制造工艺，其包括：冶炼步骤：将含有铁水的原料炼制为钢水；精炼步骤：对冶炼步骤所得的钢水进行精炼，精炼包括使用Al和电石造白渣对钢水进行脱氧；精炼后的钢水成分包括C：0.17～0.19wt％、Si：≤0.07wt％、Mn：0.80～0.88wt％、P：≤0.020wt％、S：≤0.015wt％，Al：0.025～0.035wt％，Ca：25～35ppm，[O]：≤10ppm，余量为杂质和Fe；浇铸步骤：采用连铸工艺对精炼步骤所得的钢水进行浇铸，中间包钢水过热度为30～40℃；轧钢步骤：对连铸步骤得到的铸坯进行轧制成盘条。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺的精炼步骤中，包括调整C、Mn的成分，采用中碳锰铁调Mn；连浇的第一炉使用硅铁调Si，按0.05～0.08wt％调整。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺中，利用Al造白渣采用分批加入的方式：分别在化渣过程、化渣结束后以及调整C、Mn含量之后加入铝粒。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺的精炼步骤中包括向钢水中喂Ca线来将钢水中的Ca调整为30～45ppm。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺的精炼步骤包括对钢水温度进行调整，温度调整在加热位完成，连浇过程的第一炉钢水在精炼结束后的温度为1600～1620℃，后续连浇炉次的精炼结束温度为1585～1595℃，对钢水的成分调整在加热位完成，钢水出LF精炼站之后进行软吹氩，软吹氩持续时间大于13min；钢水从进LF精炼站至软吹氩结束，周期控制在50～55min。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺的冶炼步骤包括使用100t容量的转炉对含有铁水的原料进行冶炼，所使用的铁水的成分包括Si：0.30～0.80wt％，Mn：0.30～0.80wt％，P：≤0.120wt％，S：≤0.050wt％，Cr：≤0.20wt％，Ni：≤0.10wt％，Cu≤0.15wt％，铁水温度≥1250℃；每炉的总装入量为91.5～92.5t；连浇过程的第一炉钢水不用于生产冷镦钢。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺的冶炼步骤包括将钢水从转炉导入钢包的出钢操作，转炉出钢时，钢包温度大于900℃；出钢时进行脱氧合金化操作，使用Al-Mn-Fe合金及中碳锰铁脱氧，出钢过程向钢包中加入活性石灰及萤石。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺的冶炼步骤完成时钢水中C:0.14～0.16wt％，Si：≤0.03wt％，Mn：0.70～0.85wt％；冶炼步骤完成时[O]小于20ppm。在本专利技术的一种实施例中，上述冷镦钢的制造工艺的轧钢步骤中，需对钢坯进行加热，加热段温度为1150～1200℃，均热段温度为1130～1180℃，出钢温度为980～1030℃。本专利技术还提供一种冷镦钢，其采用上述的冷镦钢的制造工艺制得。本专利技术实施例的冷镦钢的制造工艺的有益效果是：通过铝来脱氧，减少因摄入过多的Si导致钢种性能变差而不利于拉拔，同时铝脱氧能尽可能减少钢中全氧量，提高钢的洁净度。在精炼步骤中还要喂Ca，将最终精炼得到的钢水成分调整为C：0.17～0.19wt％、Si：≤0.07wt％、Mn：0.80～0.88wt％、P：≤0.020wt％、S：≤0.015wt％，Al：0.025～0.035wt％，Ca：25～35ppm，[O]：≤10ppm，余量为杂质和Fe。在浇铸时过热度控制在30～40℃，使得可浇性较好，不易出现水口结瘤等情况。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的冷镦钢的制造工艺进行具体说明。冷镦钢的制造工艺整体包括冶炼步骤、精炼步骤、浇铸步骤、轧钢步骤以及后续的冷却及打捆入库。下面对每一步骤进行具体说明。1、冶炼步骤冶炼步骤包括使用100t容量的转炉对铁水和废钢进行冶炼，其中铁水的成分按质量百分比控制为Si：0.30～0.80％，Mn：0.30～0.80％，P≤0.120％，S≤0.050％，Cr≤0.20％，Ni≤0.10％，Cu≤0.15％，铁水温度≥1250℃。总装入量：92±0.5t，铁水及废钢装入量根据冶炼时热量调整搭配。转炉使用的石灰中CaO＞90％，SiO2≤1.5％，S＜0.15％，活性度＞310mL。转炉冶炼采用双渣法操作，出钢时C：0.10-0.13％，出钢P≤0.015％，出钢S≤0.035％，后吹次数不超过两次。保证出钢口状况良好，采用挡渣锥机械投放挡渣出钢，钢包渣层厚度≤50mm。出钢时，要求红包出钢(钢包温度≥900℃)，底吹砖畅通，钢包洁净，不得有包沿，确保大包水口自开。脱氧合金化制度：出钢时进行脱氧合金化操作，在钢包中投入Al-Mn-Fe合金进行脱氧，连浇的第一炉加入量为4kg/吨钢，后续连浇炉次的加入量为4.5kg/吨钢，不足Mn用中碳锰铁补齐，终脱氧每炉钢加50kg钢芯铝。出钢过程加合成渣(活性石灰+萤石)300kg/炉。出完钢后向钢包内渣面上加铝粒20kg。铝锰铁合金的化学成分见表1。表1铝锰铁化学成分Al％Mn％C％Si％P％S％粒度20.0～26.030.0～35.0＜2.00＜2.00＜0.200＜0.04020～50mm钢水在冶炼步骤完成时的成分和温度见表2。表2冶炼完成时钢水成分及温度控制在连浇过程中，由于第一炉钢水的浇铸之前，连铸设备的整体温度较低，为保证连铸的顺行，连浇过程的第一包钢水不用作生产本专利技术实施例中的冷镦钢。第一包钢水可以用于生产其他类型钢种，其在冶炼步骤完成时，成分和温度可以依照表2中炉次为第一包的钢水参数进行控制(但不仅限于此范围)，出钢温度、进精炼站温度大于后续连浇炉次的原因也正是因为后续连铸设备的温度在第一包钢水浇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷镦钢的制造工艺，其特征在于，其包括：冶炼步骤：将含有铁水的原料炼制为钢水；精炼步骤：对所述冶炼步骤所得的钢水进行精炼，所述精炼包括使用Al和电石造白渣对钢水进行脱氧；精炼后的钢水成分包括C：0.17～0.19wt％、Si：≤0.07wt％、Mn：0.80～0.88wt％、P：≤0.020wt％、S：≤0.015wt％，Al：0.025～0.035wt％，Ca：25～35ppm，[O]：≤10ppm，余量为杂质和Fe；浇铸步骤：采用连铸工艺对所述精炼步骤所得的钢水进行浇铸，中间包钢水过热度为30～40℃；轧钢步骤：对所述浇铸步骤得到的铸坯进行轧制成型。

【技术特征摘要】
1.一种冷镦钢的制造工艺，其特征在于，其包括：冶炼步骤：将含有铁水的原料炼制为钢水；精炼步骤：对所述冶炼步骤所得的钢水进行精炼，所述精炼包括使用Al和电石造白渣对钢水进行脱氧；精炼后的钢水成分包括C：0.17～0.19wt％、Si：≤0.07wt％、Mn：0.80～0.88wt％、P：≤0.020wt％、S：≤0.015wt％，Al：0.025～0.035wt％，Ca：25～35ppm，[O]：≤10ppm，余量为杂质和Fe；浇铸步骤：采用连铸工艺对所述精炼步骤所得的钢水进行浇铸，中间包钢水过热度为30～40℃；轧钢步骤：对所述浇铸步骤得到的铸坯进行轧制成型。2.根据权利要求1所述的冷镦钢的制造工艺，其特征在于，所述精炼步骤中，包括调整C、Mn的成分，采用中碳锰铁调Mn；连浇的第一炉使用硅铁调Si，按0.05～0.08wt％调整。3.根据权利要求2所述的冷镦钢的制造工艺，其特征在于，利用Al造白渣采用分批加入的方式：分别在化渣过程、化渣结束后以及调整C、Mn含量之后加入铝粒。4.根据权利要求1所述的冷镦钢的制造工艺，其特征在于，所述精炼步骤中包括向钢水中喂Ca线来将钢水中的Ca调整为30～45ppm。5.根据权利要求4所述的冷镦钢的制造工艺，其特征在于，所述精炼步骤包括对钢水温度进行调整，所述温度调整在加热位完成，所述精炼结束温度为1585～1595℃，对钢水的成分调整在加热位完成，钢水出加热位之后进行软吹氩，所述软吹氩...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立德，袁传信，陈景玉，李燚，龙国荣，李正嵩，高长益，叶雅妮，张东升，陈海英，丁云江，
申请(专利权)人：首钢水城钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52