20CrMnTi钢及其生产方法技术

一种20CrMnTi钢及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。20CrMnTi钢的生产方法包括：将坯料制成轧件，将轧件进行水冷并控制轧件的返红温度为780‑820℃，然后进行减定径轧制。减定径轧制步骤后，在冷床的每个齿条上分别放置堆叠的两个轧件并加盖保温罩进行冷却，以使得直径范围为20mm≤D<30mm的轧件的降温速率达到15‑25℃/min。该生产方法能够降低20CrMnTi钢的硬度，改善20CrMnTi钢在加工中容易脆裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
20CrMnTi钢及其生产方法
本申请涉及钢铁生产
，具体而言，涉及一种20CrMnTi钢及其生产方法。
技术介绍
20CrMnTi钢主要用作汽车等车辆的齿轮，其属于低碳合金钢，具有较高的机械性能。现有的20CrMnTi钢生产工艺中，小规格的20CrMnTi钢在冷床的冷却速度快，钢中发生贝氏体或马氏体组织转变，圆钢的硬度从HB200-HB220上升到HB240-HB300。如果热轧态硬度超过HB217，则需要增加热处理工艺降低硬度再供货，否则20CrMnTi钢在加工过程中容易出现脆裂等加工问题。而且，目前对于降低超小规格(直径范围为20mm≤D<30mm)20CrMnTi钢的硬度并无深入研究，而且没有发现可以获得HB200以下的20CrMnTi钢。
技术实现思路
本申请提供了一种20CrMnTi钢及其生产方法，其能够降低超小规格的20CrMnTi钢的硬度至HB200以下，改善20CrMnTi钢在加工中容易脆裂的问题。本申请的实施例是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种20CrMnTi钢的生产方法，包括：将坯料制成轧件，将轧件进行水冷并控制轧件的返红温度为780-820℃，然后进行减定径轧制；减定径轧制步骤后，在冷床的每个齿条上分别放置堆叠的两个轧件并加盖保温罩进行冷却，以使得直径范围为20mm≤D<30mm的轧件的降温速率达到15-25℃/min。第二方面，本申请实施例提供一种20CrMnTi钢，其由第一方面实施例的20CrMnTi钢的生产方法制成，20CrMnTi钢的硬度小于HB200。本申请实施例的20CrMnTi钢及其生产方法的有益效果包括：轧件水冷后会返红，返红后进行减定径轧制，轧件心部余热释放回温，控制轧件的返红温度为780-820℃，该返红温度较高使得轧件在冷床冷却过程中能够顺利地进入铁素体和珠光体的相变温度区。在每个齿条上分别放置堆叠的两个直径范围为20mm≤D<30mm的轧件进行冷却，能够降低轧件的降温速率，在降温速率为15-25℃/min的条件下，铁素体和珠光体转变比较彻底，使得20CrMnTi钢的组织主要为铁素体和珠光体,其中铁素体占比65％以上，20CrMnTi钢的硬度小于HB200，改善了20CrMnTi钢在加工中容易脆裂的问题，且减少了热处理工艺步骤。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例1的20CrMnTi钢的金相组织图；图2为本申请实施例2的20CrMnTi钢的金相组织图；图3为本申请实施例3的20CrMnTi钢的金相组织图；图4为本申请实施例4的20CrMnTi钢的金相组织图；图5为本申请实施例5的20CrMnTi钢的金相组织图；图6为本申请实施例6的20CrMnTi钢的金相组织图；图7为本申请实施例7的20CrMnTi钢的金相组织图；图8为本申请对比例1的20CrMnTi钢的金相组织图；图9为本申请对比例2的20CrMnTi钢的金相组织图；图10为本申请实施例1的20CrMnTi钢的晶粒度图。具体实施方式下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。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。需要说明的是，方案A和/或方案B指的是可以是单独的方案A、单独的方案B或者方案A和方案B的组合方案。20CrMnTi钢的生产工艺一般包括：坯料验收-坯料加热-坯料出炉-高压水除磷-粗轧轧制-中轧轧制-精轧轧制-穿水轧制-减定径轧制-冷床冷却-定尺分段。小规格的20CrMnTi钢在冷床的冷却速度快，钢中发生贝氏体或马氏体组织转变，圆钢的硬度从HB200-HB220上升到HB240-HB300。20CrMnTi钢的硬度太高容易造成加工过程中出现脆裂。基于此，本申请实施例提供一种20CrMnTi钢及其生产方法，其能够降低20CrMnTi钢的硬度。以下针对本申请实施例的20CrMnTi钢及其生产方法进行具体说明：第一方面，本申请实施例提供一种20CrMnTi钢的生产方法，包括：(1)将坯料制成轧件，将轧件进行水冷并控制轧件的返红温度为780-820℃，然后进行减定径轧制。轧件水冷后会返红，返红后进行减定径轧制，轧件心部余热释放回温。如果返红温度太低，即使减定径轧制后余热释放回温，但是在后续工艺中进入冷床后由于轧件温度降低也会导致轧件温度太低而无法进入铁素体和珠光体的相变温度区。此外，在实际生产过程中，返红温度过低会导致轧制张力控制困难，检测信号容易出现波动产生尺寸超公差的废品；更为重要的是返红温度过低超出减定径设备承载负荷容易破坏减定径本体设备。本申请实施例中控制轧件的返红温度为780-820℃，该返红温度较高使得轧件在冷床冷却过程中能够顺利地进入铁素体和珠光体的相变温度区。示例性地，轧件的返红温度为780℃、790℃、800℃、810℃或820℃。可选地，将轧件进行水冷至温度为650-700℃，水冷步骤的水冷速度为55-150℃/s。将坯料制成轧件的过程中会进行轧制，轧制使得轧件的大晶粒变成小晶粒，通过将轧件以55-150℃/s的水冷速度水冷至温度为650-700℃，能够保持轧件中的小晶粒。这是因为，如果水冷温度太高，水冷速度太慢的话会导致小晶粒重新转变成大晶粒。并且，在650-700℃温度下为铁素体和珠光体的相变温度区，能够使得部分组织转变成铁素体和珠光体。示例性地，轧件进行水冷后的温度为650℃、660℃、670℃、680℃、690℃或700℃。其中，水冷步骤的水冷速度可选地为55℃/s、60℃/s、70℃/s、80℃/s、100℃/s、120℃/s、130℃/s、140℃/s或150℃/s。可选地，水冷步骤是在穿水装置中进行，其中，穿水装置为文丘里管结构，水压为1.1-1.5MPa，水流量达到160±20立方/小时。示例性地，穿水装置的水压为1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa或1.5MPa。进一步地，在一种可能的实施方案中，轧件在减定径轧制过程中的轧制相对压下量为20％-30％。轧制相对压下量为20％-30％有利于晶粒破碎得到细晶组织。可选地，轧制相对压下量为20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％。进一步地，将坯料制成轧件的步骤包括：将坯料加热然后开轧，开轧后经除鳞后依次进行粗轧、中轧和精轧制成轧件，精轧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种20CrMnTi钢的生产方法，其特征在于，包括：/n将坯料制成轧件，将所述轧件进行水冷并控制所述轧件的返红温度为780-820℃，然后进行减定径轧制；/n所述减定径轧制步骤后，在冷床的每个齿条上分别放置堆叠的两个所述轧件并加盖保温罩进行冷却，以使得直径范围为20mm≤D<30mm的所述轧件的降温速率达到15-25℃/min。/n

【技术特征摘要】
1.一种20CrMnTi钢的生产方法，其特征在于，包括：
将坯料制成轧件，将所述轧件进行水冷并控制所述轧件的返红温度为780-820℃，然后进行减定径轧制；
所述减定径轧制步骤后，在冷床的每个齿条上分别放置堆叠的两个所述轧件并加盖保温罩进行冷却，以使得直径范围为20mm≤D<30mm的所述轧件的降温速率达到15-25℃/min。


2.根据权利要求1所述的20CrMnTi钢的生产方法，其特征在于，所述轧件在减定径轧制过程中的轧制相对压下量为20％-30％。


3.根据权利要求1所述的20CrMnTi钢的生产方法，其特征在于，将所述轧件进行水冷至温度为650-700℃，所述水冷步骤的水冷速度为55-150℃/s。


4.根据权利要求1-3任一项所述的20CrMnTi钢的生产方法，其特征在于，所述将坯料制成轧件的步骤包括：
将所述坯料加热然后开轧，开轧后经除鳞后依次进行粗轧、中轧和精轧制成所述轧件，所述精轧的出口温度为850-900℃，精轧速度为3-8m/s。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学保，黄会兰，洪少锋，廖子东，陈建洲，胡昭锋，田外员，徐城亮，徐鹏，林勋荣，欧志琼，刘文斐，江义顺，王旭燕，
申请(专利权)人：宝钢特钢韶关有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44