一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法技术

一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法，属于中空钢轧钢工艺控制技术领域。步骤为，轧制时开轧温度1000‑1050℃，入连轧温度为930‑970℃，精轧入口温度为830‑860℃；精轧后采取水冷‑回复‑水冷‑回复冷却，上冷床温度为700‑780℃，下冷床温度＞400℃。优点在于，提高了95CrMo中空钢的塑性，增加中空钢的强韧性，提高中空钢的凿岩寿命。

A Control Method for Improving Plasticity of 95CrMo Hollow Steel

A control method for improving the plasticity of 95CrMo hollow steel belongs to the technical field of process control of hollow steel rolling. The steps are as follows: start rolling temperature 1000 1050, enter rolling temperature 930 970, finish rolling inlet temperature 830 860. After finishing rolling, water cooling water cooling recovery cooling is adopted, upper cooling bed temperature 700 780, lower cooling bed temperature > 400. The advantages are that the plasticity of 95CrMo hollow steel is improved, the strength and toughness of the hollow steel are increased, and the drilling life of the hollow steel is increased.

【技术实现步骤摘要】
一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法
本专利技术属于中空钢轧钢工艺控制
，特别涉及一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法。适用于减轻中空钢网状碳化物，提高中空钢塑性，提升中空钢的凿岩使用寿命。
技术介绍
凿岩钎具广泛应用于矿山、煤矿等开采领域，整个钎具系统包括四大类：钎杆、钎头、连接套筒和钎尾。在凿岩行进中，钎杆作为传递能量的载体，其钢种的性能对钎具的疲劳寿命有着关键的影响。根据钎杆钻凿时所承受的载荷特性，钎杆可选择高强度钢或中等强度钢。现有的中空钢牌号主要有95CrMo、55SiMnMo、22CrNi3Mo等，分别属于高碳系、中碳系和低碳系，具有强度高、强韧性好、疲劳性能优良等特点，可广泛用作不同规格的钎杆。根据钢种的不同，钎杆的处理工序也不一样，如55SiMnMo钢需要进行正火处理，22CrNi3Mo钢需要进行渗碳处理。钎杆的性能主要由热处理工艺决定。95CrMo为高碳系的中空钢，主要应用在锥形杆和整体杆上，在国外得到了广泛的应用。该钢种抗拉强度高、耐磨性好，并且具有一定的塑性、韧性及较高的疲劳强度高，是海外钎杆市场主要的品种。采用现有轧制工艺生产的95CrMo中空钢，其网状碳化物较为严重，塑性差，抗拉强度为1300～1400MPa，延伸率低于10％，缺口敏感性大，导致凿岩寿命偏低，需要进行整体正火处理才能满足钎杆的使用要求。采用整体正火处理后的抗拉强度为1150～1250MPa，延伸率为15～20％，强韧性好，降低了缺口敏感性，极大提高凿岩寿命，但是不足之处在于增加了热处理工序，生产成本和能耗增加，且热处理工艺控制不当会引入表面氧化及其他组织缺陷。因此，需要研究一种新工艺，减轻网状碳化物，提高塑性，改善中空钢的强韧性，生产接近正火处理性能、具有良好塑性的热轧中空钢，对于进一步提高95CrMo产品的竞争力，显得尤为重要。申请号为CN102430574B，申请日为2011.10.28，名称为“一种钎具用中空钢的轧制工艺”的中国专利文献公开了一种钎具用中空钢的生产工艺路线。该工艺路线采用中空的专用孔型系统，在连轧或半连轧机上实现中空钢轧制，提高了生产效率，从实施例看为中空钢轧制的料型控制。公开号为CN103184388A，申请日为2013.07.03，名称为“一种凿岩钎杆用95CrMo钢整体正火工艺”的中国专利文献公开了一种95CrMo中空钢的热处理工艺。该工艺采取整体感应正火处理提高钎杆凿岩寿命，是弥补中空钢热轧材塑性不足所采取的热处理工序。公开号为CN103146894A，申请日为2013.06.12，名称为“一种凿岩钎杆用95CrMo钢的感应退火工艺”的中国专利文献公开了一种95CrMo中空钢的退火工艺。该工艺采用感应退火处理，适用于车削或钻孔的95CrMo的退火，是中空钢后续工序中的一种预备热处理工艺。本专利技术全程控温轧制，通过控制加热炉温度和时间，实现对钢坯的奥氏体化，保证钢坯头尾的温度差＜30℃同时，防止晶粒异常长大，细化组织。粗轧采用横列式轧机，控制轧制温度，保证在再结晶区间的下限温度轧制，细化变形奥氏体晶粒。进连轧机组后，采取控温轧制，保证低温轧制，细化珠光体球团。轧后控冷采取快速水冷+缓冷的双冷却措施，快速冷却保证网状碳化物减轻，保证相变组织的片层间距和珠光体团尺寸，缓冷是为了释放低温轧制和快冷带来的组织应力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法，达到或接近正火处理性能，解决了中空钢塑性低，缺口敏感性大等问题。从而提高钎具的凿岩寿命，适用于企业大规模生产综合性能优良的中空钢。一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法，包括电炉冶炼、LF炉精炼、连铸、中心孔钻孔后装芯材、加热炉加热、轧制和控制冷却等步骤，具体步骤及参数如下：1)轧制：加热炉均热段控制温度为1100-1170℃，出加热炉开轧温度为1000℃-1050℃，粗轧六道次采用横列式轧制，连轧机入口温度为930-970℃，入连轧机前钢坯表面无明显氧化铁皮，之后采取控温轧制以防止控制晶粒异常长大，精轧入口温度为830-860℃；2)控制冷却：精轧后采用水冷-回复-水冷-回复进行水冷冷却处理，抑制网状碳化物析出，控制珠光体片层间距，上冷床后加盖保温罩缓冷，释放组织应力，上冷床温度为700-780℃，下冷床温度大于400℃。步骤1)中所述的控温轧制为预精轧入口到精轧入口的冷却速度为5-10℃/s；步骤2)中所述的水冷冷却处理的冷却速度为10-30℃/s，缓冷的冷却速度为1-3℃/s。本专利技术的优点在于：1、依托现有的产线设备，在不改变现有设备布置的前提下，巧妙利用横列式+半连续轧机的布置组合，连轧实现控温轧制，精轧可达到低温轧制的效果；2、通过低温轧制、轧后控制冷却技术使得原始奥氏体晶粒及珠光体团细化，达到提高95CrMo中空钢延伸率、增加强韧性、降低缺口敏感性的目的，从而提高中空钢的凿岩寿命。附图说明图1为95CrMo中空钢横截面1000X显微组织形貌图。图2为95CrMo中空钢横截面8000X珠光体片间距形貌图。图3为95CrMo中空钢横截面500X晶粒度形貌图。具体实施方式实施例1将电炉冶炼、LF精炼连铸出的方坯中心钻孔后装芯材、然后通过加热炉加热、轧制、控制冷却等步骤轧制成六角中空钢棒材。1)轧制：开轧温度为1025℃，粗轧采用横列式轧机轧制六道次，连轧机入口温度为950℃。入精轧机前钢坯表面光亮，无明显黑斑。精轧入温度为845℃，获得细珠光体团尺寸。2)控制冷却：精轧后至上冷床前采用水冷-回复五段控制，冷却速度为20℃/s，减轻网状碳化物，细化珠光体片间距，上冷床温度750℃。上冷床加盖保温罩，冷床上棒材的冷却速度为2℃/s，降低棒材内应力。实施例2将电炉冶炼、LF精炼连铸出的方坯中心孔钻孔后装芯材、然后通过加热炉加热、轧制、控制冷却等步骤轧制成六角中空钢棒材。1)轧制：开轧温度为1005℃，粗轧采用横列式轧机轧制六道次，连轧机入口温度为935℃。入精轧机前钢坯表面光亮，无明显黑斑。精轧入口温度为835℃，获得细珠光体团尺寸，精轧后至上冷床前采用水冷-回复五段控制，冷却速度为10℃/s，减轻网状碳化物，细化珠光体片间距，上冷床温度720℃。上冷床加盖保温罩，冷床上棒材的冷却速度为1℃/s，降低棒材内应力。实施例3将电炉冶炼、LF精炼连铸出的方坯中心孔钻孔后装芯材、然后通过加热炉加热、轧制、控制冷却等步骤轧制成六角中空钢棒材。1)轧制：开轧温度为1045℃，粗轧采用横列式轧机轧制六道次，连轧机入口温度为965℃。入精轧机前钢坯表面光亮，无明显黑斑。精轧入口温度为855℃，获得细珠光体团尺寸。2)控制冷却：精轧后至上冷床前采用水冷-回复五段控制，冷却速度为25℃/s，减轻网状碳化物，细化珠光体片间距，上冷床温度780℃。上冷床加盖简易保温罩，冷床上棒材的冷却速度为2.5℃/s，降低棒材内应力。实施例1、实施例2、实施例3轧制的95CrMo中空钢各取2支试样进行检验，试样力学性能和延伸率见表1所示。显微组织为细片状珠光体+极少量网状碳化物，见图1所示；珠光体片间距形貌见图2所示；晶粒度为8.5级见图3所示。表195CrMo中空钢力学性能编号Rm/MPaA/％1122813.0212本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法，包括电炉冶炼、LF炉精炼、连铸、中心孔钻孔后装芯材、加热炉加热、轧制和控制冷却步骤，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)轧制：加热炉均热段控制温度为1100‑1170℃，出加热炉开轧温度为1000℃‑1050℃，粗轧六道次采用横列式轧制，连轧机入口温度为930‑970℃，入连轧机前钢坯表面无明显氧化铁皮，之后采取控温轧制防止控制晶粒异常长大，精轧入口温度为830‑860℃；2)控制冷却：精轧后采用水冷‑回复‑水冷‑回复进行水冷冷却处理，抑制网状碳化物析出，控制珠光体片层间距，上冷床后加盖保温罩缓冷，释放组织应力，上冷床温度为700‑780℃，下冷床温度大于400℃。

【技术特征摘要】
1.一种提高95CrMo中空钢塑性的控制方法，包括电炉冶炼、LF炉精炼、连铸、中心孔钻孔后装芯材、加热炉加热、轧制和控制冷却步骤，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)轧制：加热炉均热段控制温度为1100-1170℃，出加热炉开轧温度为1000℃-1050℃，粗轧六道次采用横列式轧制，连轧机入口温度为930-970℃，入连轧机前钢坯表面无明显氧化铁皮，之后采取控温轧制防止控制晶粒异常长大，精轧入口温度为830-860℃；2)控制冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓素怀，熊家泽，张慧峰，徐士新，张吉舟，王全礼，刘厚权，杨接明，李舒笳，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11