一种线材及其生产方法技术

本发明专利技术一种线材，其化学成分及其质量百分含量为C：0.20%

【技术实现步骤摘要】
一种线材及其生产方法


[0001]本专利技术属于钢线材生产领域，具体涉及高强冷镦钢


技术介绍

[0002]以SCM435、SCM440为代表的低合金含Cr钢种，由于强度较高，在进行冷成型镦制螺栓前需要进行线材的改制，也叫线材精制。线材精制的目的是改善热轧盘条的冷镦性能，线材组织经过热处理转变为球化组织，同时将线材表面的不圆度减小，俗称归圆。球化组织是最适合冷镦成型的组织。由于SCM435材料强度较高，拉拉拔改制的过程中首先需要退火处理，退火可以是软化退火和球化退火。
[0003]SCM435、SCM440甚至部分ML40Cr也需要经过退火后进行拉拔。并且由于合金含量较高，对冷镦也不利。SCM435、SCM440一般不能生产较为复杂的零件。
[0004]另外SCM435、SCM440低温性能也不能得到保证。
[0005]对于影响冷镦的元素，一般认为是Si、N 元素为主，但是现有的高强度冷镦设计一般都是含有Si的合金冷镦钢，如SCM435等系列。而N 元素一般厂家也都在控制，但是没有控制到极低的程度，另外N元素可以通过加入Ti来固化，但是容易形成夹杂物，所以尽量降低钢中的N元素。
[0006]各种合金元素对冷镦的作用如下：C：碳加入钢中，主要是形成碳化物，提高钢的强度，对冷镦性能不利。一边高强度钢碳含量均为0.30%以上，但是如果可以控制到0.30%以下，对冷镦性能有利。
[0007]Si：Si含量不利于冷镦，提高铁素体的强度，即使在退火后也对冷镦性能不利。
[0008]Mn：主要作用是提高淬透性，但含量高时对冷镦不利。
[0009]P:对冷镦不利，提高强度，对塑性、低温性能均有不利影响。
[0010]S：可以和Mn结合，含量高时对表面质量不利。
[0011]Cr：可以提供淬透性，增加综合力学性能，对冷镦影响较小。
[0012]Ni：提高低温性能，淬透性，对冷镦影响较小。
[0013]B:提高淬透性，但碳含量高时作用变小。
[0014]Ti：固定钢中的N元素，又可以和C结合，细化晶粒。
[0015]申请号CN202110270159.5的专利公布了一种免退火10.9级紧固件用冷镦钢盘条，主要的化学成分C：0.25
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0.29%，Mn0.95
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1.15%，Cr：0.40
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0.50%，这是一种高Mn低Cr的设计思路，但是冷镦性能并不是特别理想。申请号CN202010246596.9的专利公布了一种免退火中碳合金冷镦钢的生产方法，是一种高碳高Cr的钢种，主要是采用低温轧制以及延迟性缓冷模式。申请号CN202110147300.2的专利公布了一种低强度免退火制造方法，强度较低，也是一种高Mn低Cr的成分设计。
[0016]为了简化下游客户的加工工艺，本专利技术提供一种有利于冷镦的特殊冷镦钢钢种，不仅可以简化下游退火工艺，甚至可以达到免退火直接冷镦目的。

技术实现思路

[0017]本专利技术解决的技术问题是提供一种线材及其生产方法，简化或者免去线材精制过程的退火工艺，降低生产成本。
[0018]本专利技术技术方案为：一种线材，其化学成分及其质量百分含量为C：0.20%
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0.30%，Mn：0.30%
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0.60%，Cr：1.25%
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1.35%， P≤0.015%，S≤0.015%，B：0.001%
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0.003%，N≤0.004%，Ti：0.02%
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0.04%，Al：0.01％－0.05%，其余为Fe及不可避免的杂质元素。
[0019]进一步的，线材化学成分还含有Ni，质量百分含量为0.01%
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0.40%。
[0020]上述的一种线材的生产方法，线材热轧过程，吐丝后进行集卷，集卷后进入隧道炉进行缓慢冷却，控制冷却速度≤0.5℃/s，出炉温度＜400℃。
[0021]进一步的，所述隧道炉内通入保护气氛，所述保护气氛为N2。
[0022]进一步的，所述集卷，集卷温度860
±
20℃。
[0023]本专利技术所述隧道炉，形状类似隧道，具有保温功能，能够降低盘条的冷却速度。隧道炉通过调节炉内温度和盘条在炉内的行进速度，调节盘条的冷却速度。
[0024]本专利技术隧道炉中通入氮气，能够避免盘条脱碳。
[0025]本专利技术线材成分及含量的设计原理：通过控制Si、N、Mn、C的含量，提高钢的冷镦性能，为了保证有足够的强度，添加Cr、Ni元素，为了提高淬透性，提高B元素。
[0026]本专利技术线材生产方法的设计原理：为了得到低强度的线材，使线材可以直接冷镦或简化退火，线材轧制之后直接进入隧道炉冷却，通过缓慢冷却达到降低热轧线材强度的目的。
[0027]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术线材能够用于生产10.9级以上强度级别的紧固件产品，并且可以达到简化退火或免退火，根据紧固件产品的复杂程度选择简化退火或者不退火。
具体实施方式
[0028]线材生产经过高炉
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转炉
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LF
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RH
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连铸
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开坯
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轧制工艺，连铸工序得到如下成分的钢坯：C：0.20%
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0.30%，Mn：0.30%
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0.60%，Cr：1.25%
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1.35%， P≤0.015%，S≤0.015%，B：0.001%
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0.003%，N≤0.004%，Ti：0.02%
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0.04%，Al：0.01％－0.05%，Ni:0
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0.40%，其余为Fe及不可避免的杂质元素。钢坯经过开坯后热轧成线材，线材热轧过程，吐丝后立即进行集卷，集卷温度860
±
20℃，集卷后进入隧道炉进行缓慢冷却，控制冷却速度≤0.5℃/s，出炉温度＜400℃。所述隧道炉内通入保护气氛，所述保护气氛为N2。
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]实施例1－5以下表1为钢坯化学成分及其质量百分含量，表2为热轧过程工艺参数。
[0031]表1
表2将实施例1－5制得的盘条用于生产紧固件产品，所生产的紧固件类型、强度级别见表3，冷镦制作紧固件之前，线材退火情况见表3，紧固件的力学性能见表3。
[0032]表3以上实施例仅用以说明而非限制本专利技术的技术方案，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本专利技术的权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线材，其化学成分及其质量百分含量为C：0.20%
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0.30%，Mn：0.30%
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0.60%，Cr：1.25%
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1.35%， P≤0.015%，S≤0.015%，B：0.001%
‑
0.003%，N≤0.004%，Ti：0.02%
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0.04%，Al：0.01％－0.05%，其余为Fe及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种线材，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁涛，田新中，董庆，王利军，李龙，张鹏，李敏锐，
申请(专利权)人：邢台钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：