一种钢线材及其生产方法技术

本发明专利技术一种钢线材，其化学成分及其质量百分含量为C 0.26%～0.32%，Si≤0.10%，Mn 1.30%～1.60%，P≤0.025%，S≤0.010%，Ti 0.06%～0.10%，Al 0.015%～0.040%，N≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明专利技术生产的非调质钢热轧盘条具有较高的强度和韧性，可满足下游客户采用冷镦工艺生产8.8级螺栓的要求，同时省略了线材改制过程中退火工序和螺栓成型后的调质处理工序，降低了生产制造成本，具有较高的经济效益。高的经济效益。高的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种钢线材及其生产方法


[0001]本专利技术属于钢线材生产领域，具体涉及冷镦钢线材


技术介绍

[0002]8.8级高强度紧固件常用ML35、SWRCH35K、10B21等材料制造，在线材改制过程中，根据螺栓成型变形量需求，部分产品需要进行退火处理，而形状相对简单的外六角螺栓、小法兰螺栓等产品，线材改制采用直抽工艺即可满足冷镦变形需求；螺栓成品性能通过调质处理实现。
[0003]非调质冷镦钢是一种省略后续退火和调质工艺的新型绿色环保材料，通过微合金化和控轧控冷工艺获得具有较高强韧性能的热轧盘条；通过拉拔加工，产品尺寸精度显著提升，并使线材强度提升至接近成品性能要求；通过高效的冷镦成型工艺，缩短了生产工序和生产周期，降低了能耗，大大提升了产品生产效率，从而具有显著的经济和社会效益。
[0004]目前8.8级高强度紧固件是高强度紧固件中需求量最大的产品，也是非调质冷镦钢替代调质钢的最大潜在用途需求；目前关于8.8
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10.9级高强度紧固件用非调质冷镦钢有较多文献报道，但产品并未得到广泛市场化，尤其是9.8
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10.9级用途。限制8.8级紧固件用非调质冷镦钢市场化的重要因素为原材料成本，即省略的退火和调质成本并未明显弥补原材料升高的成本以及冷镦模具损耗升高所增加的成本之和，尤其是无法替代采用直抽工艺生产8.8级紧固件的调质钢。
[0005]公布号为CN 106480372 A公开了《一种8.8级紧固件用非调质冷镦钢盘条及其生产方法》，其特征在于成分按重量百分比为C：0.25
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0.30%，Si：0.40
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0.60%，Mn：1.10
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1.30，P：≤0.020%，S：≤0.015%，Cr：0.10
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0.15%，V：0.06
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0.10%，Ti：0.01
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0.03%，不可避免的杂质不高于0.1%，其余为铁。所述样品的抗拉强度638
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644MPa，面缩率62.5
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65%。其加入了较高含量的昂贵V元素，使得原材料成本明显提升；另外，加入了较高含量的固溶强化极强的Si元素，使得铁素体变形抗力急剧增加，不利于冷镦生产变形量较大零件。
[0006]公布号为CN 112853210 A公开了《钛、稀土微合金化高强韧非调质钢及其制造方法》，其特征在于成分按重量百分比为：C 0.35
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0.45％，Si 0.40
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0.50％，Mn 1.30
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1.60％，Ti 0.04
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0.08％，P≤0.010％，S 0.03～0.10％, N≤0.005％，Ce 0.005
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0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质。主要用于制造汽车及工程机械领域700
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800MPa级非调质直接切削结构件。该产品用途为生产直接切削结构件，非冷镦用途。
[0007]公布号为CN 112575257 A公开了《一种低成本含硼非调质700MPa高强度钢及其制造方法》，其特征在于成分按重量百分比为：C：0.05~0.09%，Si：0.12~0.60%，Mn：1.55~1.85%，P≤0.020%，S≤0.010%，Nb：0.015~0.060%，Alt：0.010~0.060%，B：0.0008~0 .0025%，Ti：0.008~0.020%，N≤0.0060%，O≤0.0030%，H≤0.0002%，Cr≤0.15%，Mo≤0.08%，Ni：≤0.15%，Cu≤0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。该产品钢板，显微组织为低碳贝氏体型，且该产品加入了昂贵的Nb合金。
[0008]公布号为CN 111304516 A公开了《一种高强度高低温冲击韧性吊钩用非调质钢及
生产工艺》，该钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.25
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0.40％ ，Si 0.20
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0.40％，Mn 1.50
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1.80％％，V 0.07
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0.10％，Al 0.020
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0.040％，P≤0.010％，S≤0.010％，H≤2ppm，O≤10ppm，余为Fe。该产品采用V微合金化，钒铁相比钛铁价格昂贵，不利于成本控制，且从其生产工艺上来看，是棒材产品。
[0009]授权公告号为CN 111118403 B公开了《一种Ti微合金化高强韧性贝氏体非调质钢及其控锻控冷工艺和生产工艺》，该钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.20
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0.30％、Si 0.20
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0.40％、Mn 1.90
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2.10％、P≤0.010％、S 0.030
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0.050％、Cr 0.40
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0.60％、V≤0.01％、Ti 0.030
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0.050％、Ni≤0.20％、Mo≤0.20％、Als 0.020
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0.045％、N 40
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60ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素，且Ti
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3.43*N≥0.017％且Ti
×
N≤0.00016％，该产品为Ф40
‑
160mm圆钢，为棒材产品，且组织控制为贝氏体，其后续加工为中频感应加热的控锻控冷工艺。

技术实现思路

[0010]本专利技术解决的技术问题是提供一种低成本且具有高强度、高韧性、良好冷镦变形能力的非调质冷镦钢盘条。
[0011]本专利技术技术方案为：一种钢线材，其化学成分及其质量百分含量为C 0.26%～0.32%，Si≤0.10%，Mn 1.30%～1.60%， P≤0.025%，S≤0.010%，Ti 0.06%～0.10%，Al 0.015%～0.040%，N≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
[0012]上述的一种钢线材的生产方法，包括连铸、钢坯加热、轧制、冷却工序，所述轧制工序，进精轧温度780～830℃；吐丝温度750～780℃。
[0013]进一步的，所述冷却工序中，以0.3～0.5℃/s的冷速冷却至530～570℃，然后进行空冷。
[0014]进一步的，所述钢坯加热工序，钢坯加热温度为1160～1200℃。
[0015]进一步的，所述连铸工序，浇注过程控制钢液过热度为15
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20℃。
[0016]本专利技术冷却工序所述空冷，即盘条在空气中自然冷却。
[0017]以下对本专利技术线材中各元素含量和作用进行说明：碳是最廉价的强化元素，增加碳含量会显著增加珠光体数量，带来强度明显提升，但会降低钢的塑性，采用0.32%以下的碳以获得较高的冷加工变形能力，但为避免盘条强度不足，将碳含量的下限控制在0.26%以上。
[0018]硅增加铁素体冷变形硬化率的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢线材，其化学成分及其质量百分含量为C 0.26%～0.32%，Si≤0.10%，Mn 1.30%～1.60%， P≤0.025%，S≤0.010%，Ti 0.06%～0.10%，Al 0.015%～0.040%，N≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种钢线材的生产方法，包括连铸、钢坯加热、轧制、冷却工序，其特征在于，所述轧制工序，进精轧温度780～830℃；吐丝温度7...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利军，田新中，董庆，李龙，张鹏，王宁涛，郭明仪，吕皓杰，王冬晨，李永超，秦树超，
申请(专利权)人：邢台钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：