冷镦钢盘条及其生产方法技术

本发明专利技术提供一种冷镦钢盘条及其生产方法，涉及钢铁材料制造领域。盘条的化学成分以质量百分比计包括：C:0.39～0.42％，Si:0.15～0.25％，Mn:0.75～0.85％，Cr:0.90～1.00％，P≤0.018％，S≤0.012％，Al:0.010～0.055％，以及Nb:0.005～0.02％和V:0.005～0.02％二者中的任一种或二种。生产方法包括工序：电炉冶炼、LF精炼、小方坯连铸和高线轧制；其中，高线轧制工序具体包括：控制开轧温度为950～980℃，精轧入口温度为840～880℃，吐丝温度为840～880℃，轧后吐丝温度至800℃后进行缓慢冷却。本发明专利技术通过在冷镦钢盘条中添加少量的Nb和/或V，并在高线轧制工序中采用较低的轧制温度，在未明显影响冷镦钢盘条性能的情况下，有效细化晶粒，从而在后续的球化退火工序中，使其更易球化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
冷镦钢盘条及其生产方法


[0001]本专利技术涉及钢铁材料制造领域，具体地涉及一种冷镦钢盘条及其生产方法。

技术介绍

[0002]紧固件可将零件或构件紧固连接成一件整体，是一种重要的基础材料，广泛应用于机械、汽车、船舶、铁路、桥梁、建筑、仪器等领域。紧固件的一般生产流程为：盘条
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球化退火
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拉拔
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冷镦
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调质处理
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攻丝
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表面处理
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成品。球化退火主要目的是提高盘条的变形能力，减少拉拔和冷镦过程中模耗，提高冷镦性能，减少冷镦开裂。
[0003]但随着双碳时代要求和行业竞争不断增强，球化退火因其加热温度高、加热时间长，能耗高、生产效率低，而成为降耗增效的主要目标。另外，虽然有免退火冷镦钢盘条，但其轧制生产设备要求苛刻，且盘条适用范围狭窄，无法在紧固件行业广泛采用。因而，在紧固件行业中球化退火依然是一个必需、且重要的工序。因此，如何使盘条更易球化，使其能够满足球化退火降低温度、缩短加热时间的要求来适应时代和行业的发展，成为行业亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种冷镦钢盘条及其生产方法。
[0005]本专利技术提供一种一种冷镦钢盘条的生产方法，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：C:0.39～0.42％，Si:0.15～0.25％，Mn:0.75～0.85％，Cr:0.90～1.00％，P≤0.018％，S≤0.012％，Al:0.010～0.055％，以及Nb:0.005～0.02％和V:0.005～0.02％二者中的任一种或二种，其余为Fe和不可避免的杂质；
[0006]所述生产方法包括工序：电炉冶炼、LF精炼、小方坯连铸和高线轧制；
[0007]其中，所述高线轧制工序具体包括：
[0008]控制开轧温度为950～980℃，精轧入口温度为840～880℃，吐丝温度为840～880℃，轧后吐丝温度至800℃进行缓慢冷却。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述盘条的化学成分包括Nb和V，Nb和V的总质量百分比为0.01～0.04％，且Nb/V质量比值为1/2。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述电炉冶炼工序包括：
[0011]控制转炉出钢终点C质量百分含量为0.08～0.15％，P质量百分含量≤0.018％，出钢温度为1800～1840℃，在出钢时加入的铝锭为1.5～3.0kg/t。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述LF精炼工序包括：
[0013]控制精炼渣碱度为1.8～2.2，精炼渣呈白色后精炼时间≥20min，喂入钙线后软搅拌时间为20～25min。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述小方坯连铸工序包括：
[0015]控制钢水过热度为25～35℃，拉速为2.7
±
0.1m/min，二冷比水量为每千克钢水1.23～1.25L。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述小方坯连铸工序包括：
[0017]将连铸坯规格控制为140mm
×
140mm。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述轧后吐丝温度至800℃进行缓慢冷却，具体包括：
[0019]轧后吐丝温度至800℃采用缓冷工艺，冷却速度≤1.15k/s。
[0020]本专利技术还提供一种冷镦钢盘条，其采用如上述的生产方法制备而成。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述冷镦钢盘条晶粒度为8～9级。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述冷镦钢盘条球化退火后球化评级为5～8级。
[0023]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在冷镦钢盘条中添加少量的Nb和/或V，并在高线轧制工序中采用较低的轧制温度，在未明显影响冷镦钢盘条性能的情况下，有效细化晶粒，从而在后续的球化退火工序中，使其更易球化，可用于生产变形量大、变形复杂的零件，且对轧制设备无特殊要求，克服了免退火冷镦钢盘条的缺点，且可以适应球化退火降耗增效的发展要求。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例3提供的冷镦钢盘条球化退火后的金相组织图片。
[0025]图2是本专利技术对比例1提供的冷镦钢盘条在球化退火后的金相组织图片。
具体实施方式
[0026]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0027]本实施方式提供一种冷镦钢盘条，其相比于常规冷镦钢盘条晶粒度更小，在相同球化退火工艺下，其更易球化，所形成的球化级别更高，且相比于免退火冷镦钢盘条，冷镦性能更优，能够满足10.9级、12.9级紧固件的生产需求。
[0028]冷镦钢盘条的化学成分以质量百分比计包括：C:0.39～0.42％，Si:0.15～0.25％，Mn:0.75～0.85％，Cr:0.90～1.00％，P≤0.018％，S≤0.012％，Al:0.010～0.055％，以及Nb:0.005～0.02％和V:0.005～0.02％二者中的任一种或二种，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0029]本专利技术中盘条的化学成分的设计，其核心思想是在不明显改变盘条力学性能的前提下，尽可能细化晶粒，从而使盘条在球化退火过程中，更易球化。
[0030]具体地，盘条的化学成分的设计原理说明如下：
[0031]C：是最重要的组成元素，C含量能显著影响钢材的组织结构从而直接影响盘条的强度，一方面，C含量的增大会显著提高钢材的强度；另一方面C含量过高会降低盘条的塑性，导致盘条的拉拔断丝，特别是当其超过0.5％时，会显著降低盘条的塑性与焊接性，基于此，本专利技术中C含量为0.39～0.42％。
[0032]Si：是固溶强化和脱氧元素，同时还可以用于降低钢中氧含量；但Si含量过高会降低钢材冷镦变形能力，加剧钢坯脱碳倾向，并会影响盘条表面质量，基于此，本专利技术中Si含量为0.15～0.25％。
[0033]Mn：是固溶强化元素，可以提高盘条的淬透性，从而提高其强度，同时还可以与有害元素S结合以降低盘条的热脆性；但Mn含量过高时高线轧制工序后容易出现影响拉拔的贝氏体或马氏体，进而导致盘条的塑性和拉拔性能差，基于此，本专利技术中Mn含量为0.75～0.85％。
[0034]Cr：与Mn类似，Cr可以提高盘条的淬透性，从而提高其强度，但Cr含量过高时高线轧制工序后容易出现影响拉拔的贝氏体或马氏体，进而导致盘条的塑性和拉拔性能差，基于此，本专利技术中Cr含量为0.90～1.00％。
[0035]Al：属于脱氧元素，Al和钢中的O结合形成Al2O3夹杂物，Al2O3夹杂物通过上浮进入钢渣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷镦钢盘条的生产方法，其特征在于，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：C:0.39～0.42％，Si:0.15～0.25％，Mn:0.75～0.85％，Cr:0.90～1.00％，P≤0.018％，S≤0.012％，Al:0.010～0.055％，以及Nb:0.005～0.02％和V:0.005～0.02％二者中的任一种或二种，其余为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括工序：电炉冶炼、LF精炼、小方坯连铸和高线轧制；其中，所述高线轧制工序具体包括：控制开轧温度为950～980℃，精轧入口温度为840～880℃，吐丝温度为840～860℃，轧后吐丝温度至600℃进行缓慢冷却。2.根据权利要求1所述的冷镦钢盘条的生产方法，其特征在于，所述盘条的化学成分包括Nb和V，Nb和V的总质量百分比为0.01～0.04％，且Nb/V质量比值为1/2。3.根据权利要求1所述的冷镦钢盘条的生产方法，其特征在于，所述电炉冶炼工序包括：控制转炉出钢终点C质量百分含量为0.06～0.15％，P质量百分含量≤0.016％，出钢温度为1600～1640℃，在出钢时加入的铝锭为1.5～3.0kg/t。...

【专利技术属性】
技术研发人员：于学森，李战卫，沈奎，张宇，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：