一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺制造技术

本发明专利技术的一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺，其特征在于，包括以下步骤：38CrMoAl钢坯料选择，钢坯加热，钢坯粗轧，钢坯中轧，钢坯终轧，钢材冷却。本发明专利技术提供的一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺具有以下优势：控制较低的终轧温度，使得过程轧件表面温度低于芯部温度，轧制过程中钢材芯部得到较大的压应力，组织均匀性得到大幅改善，晶粒得到进一步细化；终轧温度降低至接近实际的临界相变点Ar3，促进了γ→α的相变，增加了铁素体的形核质点，使得产品的组织形态为平衡态的铁素体和珠光体组织；轧制工艺绿色、环保、无污染，降本增效，尤其对中低碳合金结构钢的在线组织及性能控制具有重要意义。

A Rolling Process for Improving Rolled Microstructure of 38CrMoAl Steel

【技术实现步骤摘要】
一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺
本专利技术属于钢铁
，涉及钢铁轧制工艺技术，具体涉及一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺。
技术介绍
38CrMoAl钢具有很高的氮化性能和力学性能，良好的耐热性和耐蚀性，经氮化处理后，能得到高的表面硬度，高的疲劳强度及良好的抗过热性，无回火脆性。用于制造高疲劳强度、高耐磨性、热处理后尺寸精确、强度较高的各种尺寸不大的氮化零件，如气缸套、座套、底盖、活塞螺栓、检验精密磨床主轴，实际生产中热轧组织多为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体，不利于用户后续加工使用。现有技术的生产方法主要包括以下两个步骤：一是钢坯加热，以600℃/h的速度升温至1180℃并高温扩散1h，然后以150℃/h的速度降温至1150℃进行均温1h，确保钢坯心部及表面温度一致，出炉；二是钢坯轧制，出炉后钢坯采用两辊轧机进行轧制，轧制过程不采用控温轧制，轧后采用高架架空冷床进行冷却。现有技术在生产过程中未采用控制轧制工艺，由于钢种特性及轧后较快的冷却速度导致38CrMoAl钢出现非平衡态组织，轧态布氏硬度达到300HB。为满足用户要求，现有技术制备38CrMoAl钢必须增加退火工序来解决组织异常与硬度偏高的问题，步骤繁琐，且效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺，通过控制38CrMoAl钢γ+α两相区的轧制变形量，使钢材的硬度、组织均匀性、晶粒度得到大幅改善，同时降低钢材轧后冷却的初始温度，使38CrMoAl钢轧态组织的组织形态由原铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体组织，改善为平衡态的铁素体和珠光体组织，且晶粒度可提升2个级别以上。一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺，包括以下步骤：(1)38CrMoAl钢坯料选择：选择端面250×280mm连铸方坯作为38CrMoAl钢坯料；(2)钢坯加热：将前述38CrMoAl钢坯料以600℃/h的速度升温至1160-1180℃，并保持1.5h；然后以120℃/h的速度降温至1140-1150℃，均温1.0h，确保前述38CrMoAl钢坯料完全均匀透烧后出炉；(3)钢坯粗轧：出炉后的前述38CrMoAl钢坯料经高压水除鳞后经7架粗轧轧制成Φ135mm过程圆；(4)钢坯中轧：前述Φ135mm过程圆经脱头保温辊道后进行中轧轧制，前述中轧轧制采用两辊连轧轧制；(5)钢坯终轧：前述中轧后期通过水箱穿水降低终轧前温度，以确保终轧温度控制在820-840℃进行轧制得到钢材，且控制前述终轧轧制总变形量＞35％；(6)钢材冷却：终轧后采用水箱控制前述钢材的冷却初始温度≤760℃，之后将前述钢材在冷床中进行自然冷却，最终获得38CrMoAl钢成品。作为一种优选的方案，步骤(3)中前述粗轧工艺中控制开轧表面温度为1040-1050℃，且控制粗轧轧制总变形量＞79％。更为优选的是，步骤(4)中前述两辊连轧轧制过程控制温度在900-960℃。更为优选的是，采用前述改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺制备的38CrMoAl钢轧态组织的组织形态为珠光体和铁素体，且布氏硬度为240-252HB。更为优选的是，采用前述改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺制备的38CrMoAl钢轧态组织的边缘晶粒度提升2.5级以上，中心处晶粒度提升2级以上。本专利技术的有益之处在于，本专利技术提供的一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺具有以下优势：①控制较低的终轧温度，使得过程轧件表面温度低于芯部温度，轧制过程中钢材芯部得到较大的压应力，组织均匀性得到大幅改善，晶粒得到进一步细化；终轧温度降低至接近临界相变点Ar3，促进了γ→α的相变，增加了铁素体的形核质点，最终使得38CrMoAl钢轧态组织的组织形态为平衡态的铁素体和珠光体组织。②从工艺角度来说，与常规轧制、控制冷却工艺相比，本专利技术获得的38CrMoAl钢轧态组织的均匀性、晶粒度、硬度及力学性能都得到了大幅度提升，且生产效率也不会因为工艺变化而降低。③从生产成本角度来说，采用本专利技术的轧制工艺降低了钢材轧后冷却设备增加、改造的投入，减少了退火工序造成的成本负担，降低了用户加工过程中的材料损耗，所以总成本得到了大幅降低。④从发展角度来说，本专利技术的轧制工艺绿色、环保、无污染，降本增效，尤其对中低碳合金结构钢的在线组织及性能控制具有重要意义。附图说明图1是采用实施例1的一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺制备的38CrMoAl钢的中心组织形态图；图2是采用实施例1的一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺制备的38CrMoAl钢的边缘组织形态图；图3是采用对比实施例1的现有技术制备的38CrMoAl钢的中心组织形态图；图4是采用对比实施例1的现有技术制备的38CrMoAl钢的边缘组织形态图。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，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺，包括以下步骤：(1)38CrMoAl钢坯料选择：选择端面250×280mm连铸方坯作为38CrMoAl钢坯料；(2)钢坯加热：将38CrMoAl钢坯料以600℃/h的速度升温至1160-1180℃，并保持1.5h以上；然后以120℃/h的速度降温至1140-1150℃进行均温1.0h以上，确保38CrMoAl钢坯料完全均匀透烧后出炉；(3)钢坯粗轧：出炉后的38CrMoAl钢坯料经高压水除鳞后经7架粗轧轧制成Φ135mm过程圆；粗轧工艺中需要控制开轧表面温度为1040-1050℃，且控制粗轧轧制总变形量＞79％；(4)钢坯中轧：Φ135mm过程圆经脱头保温辊道后进行中轧轧制；中轧轧制采用两辊连轧轧制，且过程温度控制在900-960℃；(5)钢坯终轧：中轧后期通过水箱穿水降低终轧前温度，以确保终轧温度控制在820-840℃进行轧制得到钢材，且控制终轧轧制总变形量＞35％；(6)钢材冷却：终轧后采用水箱控制钢材的冷却初始温度≤760℃，之后将钢材在冷床中进行自然冷却，最终获得38CrMoAl钢成品。对比实施例1一种38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺，包括以下步骤：(1)38CrMoAl钢坯料选择：选择端面250×280mm连铸方坯作为38CrMoAl钢坯料；(2)钢坯加热：将38CrMoAl钢坯料以600℃/h的速度升温至1160-1180℃，并保持1.5h以上；然后以120℃/h的速度降温至1140-1150℃进行均温1h以上，确保38CrMoAl钢坯料完全均匀透烧后出炉；(3)钢坯粗轧：出炉后的38CrMoAl钢坯料经高压水除鳞后经7架粗轧轧制成Φ130mm-Φ138mm过程圆；(4)钢坯中轧：Φ130mm-Φ138mm过程圆经脱头保温辊道后进行中轧(5)轧制；中轧轧制采用两辊连轧轧制；(5)钢坯终轧：中轧后期采用两辊或三辊进行轧制得到钢材；(6)钢材冷却：终轧后钢材在冷床中进行自然冷却，最终获得38CrMoAl钢成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)38CrMoAl钢坯料选择：选择端面250×280mm连铸方坯作为38CrMoAl钢坯料；(2)钢坯加热：将所述38CrMoAl钢坯料以600℃/h的速度升温至1160‑1180℃，并保持1.5h；然后以120℃/h的速度降温至1140‑1150℃，均温1.0h，确保所述38CrMoAl钢坯料完全均匀透烧后出炉；(3)钢坯粗轧：出炉后的所述38CrMoAl钢坯料经高压水除鳞后经7架粗轧轧制成Φ135mm过程圆；(4)钢坯中轧：所述Φ135mm过程圆经脱头保温辊道后进行中轧轧制，所述中轧轧制采用两辊连轧轧制；(5)钢坯终轧：所述中轧后期通过水箱穿水降低终轧前温度，以确保终轧温度控制在820‑840℃进行轧制得到钢材，且控制所述终轧轧制总变形量＞35％；(6)钢材冷却：终轧后采用水箱控制所述钢材的冷却初始温度≤760℃，之后将所述钢材在冷床中进行自然冷却，最终获得38CrMoAl钢成品。

【技术特征摘要】
1.一种改善38CrMoAl钢轧态组织的轧制工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)38CrMoAl钢坯料选择：选择端面250×280mm连铸方坯作为38CrMoAl钢坯料；(2)钢坯加热：将所述38CrMoAl钢坯料以600℃/h的速度升温至1160-1180℃，并保持1.5h；然后以120℃/h的速度降温至1140-1150℃，均温1.0h，确保所述38CrMoAl钢坯料完全均匀透烧后出炉；(3)钢坯粗轧：出炉后的所述38CrMoAl钢坯料经高压水除鳞后经7架粗轧轧制成Φ135mm过程圆；(4)钢坯中轧：所述Φ135mm过程圆经脱头保温辊道后进行中轧轧制，所述中轧轧制采用两辊连轧轧制；(5)钢坯终轧：所述中轧后期通过水箱穿水降低终轧前温度，以确保终轧温度控制在820-840℃进行轧制得到钢材，且控制所述终轧轧制总变形量＞35％；(6)钢材冷却：终轧后采用水箱控制所述钢材的冷却初始温度≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建鹏，王磊英，肖磊磊，王青海，窦亚斌，汪青芳，苗红生，宋孟军，赵海东，李得财，严维索，盛学桐，
申请(专利权)人：西宁特殊钢股份有限公司，青海西钢新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：青海,63