一种T8碳素钢冷轧生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及钢材生产工艺技术领域，具体一种T8碳素钢冷轧生产工艺，包括以下步骤：S1：选取T8碳素钢作为原料；S2:将所述T8碳素钢在罩式退火炉中进行阶梯式降温球化退火和以及每次球化退火后进行冷轧压延。本发明专利技术通过分三次球化退火和每次球化退火后进行压延，以及采用阶梯式的降温球化退火，即每次的球化退火温度较上一次球化退火温度较低，从而使得T8碳素钢的表面热处理更加稳定，表面积增大，从而获得较高的延展性，且晶粒度级别为I8级‑I9级，晶粒大小为1.0μm‑1.5μm，球化率≧95％。

A Cold Rolling Process for T8 Carbon Steel

【技术实现步骤摘要】
一种T8碳素钢冷轧生产工艺
本专利技术涉及钢材生产工艺
，具体为一种T8碳素钢冷轧生产工艺。
技术介绍
目前，碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注重改进碳素钢的质量，扩大品种和使用范围。T8碳素钢为高碳钢，含碳量为0.75～0.84％，通常用作需要较高硬度和耐磨性的各种工具，比如形状简单的模子和冲头、切削金属的刀具、木工用的铣刀、纺织用的织针等次要工具。由于织针的直径较小，且针头较薄，织针在使用时运动量较大，针头磨损钝化率以及变形率较高，现有T8碳素钢生产织针的工艺采用球化退火生产工艺和淬火工艺，但是生产出来织针晶粒度较小，晶粒大小较大，导致织针的变形性较大，韧性较差，导致织针性能无法满足织针的性能需求。现有生产工艺制造出来的T8碳素钢由于其变形性较大，韧性较差，耐磨性差，无法满足纺织行业的织针需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种T8碳素钢冷轧生产工艺，来改变现有技术中由T8碳素钢生产织针的工艺，从而提高织针的性能。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种T8碳素钢冷轧生产工艺，包括以下步骤：S1：选取T8碳素钢作为原料；S2:将所述T8碳素钢在罩式退火炉中进行阶梯式降温球化退火和以及每次球化退火后进行冷轧压延。进一步优化，S1:将所述T8碳素钢加热至低于AC1温度25℃-30℃，即697℃-702℃，然后在罩式退火炉保温20-22h，随罩式退火炉冷却至600℃，取出所述T8碳素钢再空冷至室温，完成第一次球化退火；所述第一次球化退火后的T8碳素钢的微观组织为渗碳体+少量层状珠光体，球化率≧70％，微观组织晶粒度级别为I5-I6级，晶粒大小3.5μm-5.0μm；S2:将第一次冷轧压延过后的T8碳素钢在罩式退火炉中加热至低于AC1温度45℃-50℃，即677℃-682℃,然后保温28-30h，随罩式退火炉冷却至580℃，取出所述T8碳素钢再空冷至室温，完成第二次球化退火；所述第二次球化退火后的T8碳素钢的微观组织弥散分布在铁素体基体上，所述微观组织为球状渗碳体+片状珠光体，球化率≧85％，微观组织晶粒度级别为I7-I8级，晶粒大小2.0μm-3.0μm；S3:将第二次冷轧压延过后的T8碳素钢在罩式退火炉中加热至低于AC1温度65℃-70℃，即657℃-662℃,然后保温28-30h，随罩式退火炉冷却至560℃，取出所述T8碳素钢再空冷至室温，完成第三次球化退火；所述第三次球化退火后的T8碳素钢的微观组织弥散分布在铁素体基体上，所述微观组织为球状渗碳体+球状珠光体，球化率≧95％，微观组织晶粒度级别为I8-I9级，晶粒大小1.0μm-1.5μm；进一步优化，所述冷轧压延包括以下步骤，S1:将第一次球化退火后的T8碳素钢进行冷轧压延，冷轧压下率为30％-35％，完成第一次压延；S2:将第二次球化退火后的T8碳素钢进行冷轧压延，冷轧压下率为30％-35％，完成第二次压延；S3:将第三次球化退火后的T8碳素钢进行冷轧压延，冷轧压下率为40％-50％，完成第三次压延。进一步优化，所述T8碳素钢的成分及其质量百分比含量(wt，％)为：C:0.846-0.85；Si：0.19-0.205；Mn：0.382-0.405；P:0.0085-0.0111；S:0.0006-0.0013；Cr：0.145-0.153；Ni：0.010-0.013；Cu：0.008-0.009，其余为Fe；进一步优化，所述第一次压延采用单轧辊加工；所述第二次压延采用双轧辊加工；所述第三次压延采用三轧辊加工。进一步优化，所述T8碳素钢的原材料尺寸为3.5mm～3.8mm*36C；所述T8碳素钢经过第一次压延后的材料尺寸为2.4mm～2.6mm*36C；所述T8碳素钢经过第二次压延后的材料尺寸为1.64mm～1.69mm*36C；所述T8碳素钢经过第三次压延后的材料尺寸为0.95mm～0.98mm*36C。进一步优化，所述罩式退火炉为氢式罩式退火炉，所述空冷至室温所处环境为全氮式冷却室。氢式罩式退火炉防止退火炉内的T8碳素钢被过度氧化。全氮式冷却室防止冷却时T8碳素钢表面形成氧化膜。C:碳是影响退火后硬度的元素，作为纺织织针所需要的硬度要求，本专利技术的碳含量要大于0.846％，当碳含量小于0.846％时，达不到工具钢所需的硬度，当碳含量大于0.85％时，钢板硬度过高，不利于加工切削。所以本专利技术碳含量的设定范围为0.846％-0.85％。Si：硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，但同时也是一种脱氧剂，但是含有大量的硅含量时会使铁素体硬化，导致加工性能降低，当硅的含量超过0.3％时，冷轧过程中钢卷表面产生氧化铁皮层，影响外观。所以本专利技术的硅含量为0.19％-0.205％。Mn：锰在钢中能够降低临界转变温度，起到细化珠光体的作用，也间接地起到提高珠光体钢强度的作用；也会增加钢的淬透性，并使钢的调质组织均匀、细化，避免了渗碳层中的碳化物聚集成块，由于锰会增加钢的淬透性，可采用油淬和空冷的淬火工艺，减少开裂、扭曲和变形，所以本专利技术中的锰含量为0.382％-0.405％。P:磷和硫、锰联合使用，能增加钢的被切削性能，但是磷的偏析现象严重，且磷为有害元素。所以本专利技术中的磷含量加入很少，为0.0085％-0.0111％。S:硫、锰联合使用可以增加钢的被切削性能，但硫的偏析现象也比较严重，且也为有害元素。所以本专利技术中的硫含量加入很少，为0.0006％-0.0013％。Cr：铬可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆，易获得较高的表面光洁度，并具有一定的回火稳定性和韧性。一般要求铬含量在0.1％以上，含量过多会使合金的成本增加，降低可加工性能。所述本专利技术中的铬含量为0.145％-0.153％。Ni：镍能强化铁素体并细化和增多珠光体，提高钢的强度，且不显著影响钢的塑性，含镍钢的碳含量可适当降低，因为可使韧性有所改善，但由于镍的稀缺，成本过高，不易加入过多。所以本专利技术中的镍含量为0.010％-0.013％。Cu：铜能够增加钢的抗腐蚀性能，尤其和磷共同使用时，效果更佳。但由于我国含铜铁矿中的铜不易分选，所以获取率较低。所以本专利技术中的铜含量为0.008％-0.009％。本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过分三次球化退火和每次球化退火后进行压延，以及采用阶梯式的降温球化退火，即每次的球化退火温度较上一次球化退火温度较低，从而使得T8碳素钢的表面热处理更加稳定，表面积增大，从而获得较高的延展性，且晶粒度级别为I8级-I9级，晶粒大小为1.0μm-1.5μm，球化率≧95％。2、本专利技术通过合理的设计钢中化学成分并控制碳和合金元素的含量，采用中高碳和低合金成分体系，适当添加铬和锰等合金元素，通过合金元素的细化强化作用以及退火过程的均匀化作用，使得获得产品具有较高的耐磨性和韧性以及硬度均匀性等优异的机械加工性能，为后期的淬火处理打下一定基础。1、从化学成分上看，本专利技术的产品易中高碳低合金为主，并利用锰细化珠光体，显著提高了珠光体钢的强度，并使钢的调质组织均匀、细化，便于后续由淬火所产出的织针内的球化组织分布均匀；利用铬提高了材料表面的耐磨性，便于后续由淬火所产出的织针耐磨性好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种T8碳素钢冷轧生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：选取T8碳素钢作为原料；S2:将所述T8碳素钢在罩式退火炉中进行阶梯式降温球化退火和以及每次球化退火后进行冷轧压延。

【技术特征摘要】
1.一种T8碳素钢冷轧生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：选取T8碳素钢作为原料；S2:将所述T8碳素钢在罩式退火炉中进行阶梯式降温球化退火和以及每次球化退火后进行冷轧压延。2.根据权利要求1所述的一种T8碳素钢冷轧生产工艺，其特征在于，所述阶梯式降温球化退火包括以下步骤，S1:将所述T8碳素钢加热至低于AC1温度25℃-30℃，即697℃-702℃，然后在罩式退火炉保温20-22h，随罩式退火炉冷却至600℃，取出所述T8碳素钢再空冷至室温，完成第一次球化退火；所述第一次球化退火后的T8碳素钢的微观组织为渗碳体+少量层状珠光体，球化率≧70％，微观组织晶粒度级别为I5-I6级，晶粒大小3.5μm-5.0μm；S2:将第一次冷轧压延过后的T8碳素钢在罩式退火炉中加热至低于AC1温度45℃-50℃，即677℃-682℃,然后保温28-30h，随罩式退火炉冷却至580℃，取出所述T8碳素钢再空冷至室温，完成第二次球化退火；所述第二次球化退火后的T8碳素钢的微观组织弥散分布在铁素体基体上，所述微观组织为球状渗碳体+片状珠光体，球化率≧85％，微观组织晶粒度级别为I7-I8级，晶粒大小2.0μm-3.0μm；S3:将第二次冷轧压延过后的T8碳素钢在罩式退火炉中加热至低于AC1温度65℃-70℃，即657℃-662℃,然后保温28-30h，随罩式退火炉冷却至560℃，取出所述T8碳素钢再空冷至室温，完成第三次球化退火；所述第三次球化退火后的T8碳素钢的微观组织弥散分布在铁素体基体上，所述微观组织为球状渗碳体+球状珠光体，球化率≧95％，微观组织晶粒度级别为I8-I9级，晶粒大小1....

【专利技术属性】
技术研发人员：劳少炜，
申请(专利权)人：浙江豪环新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33