一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法包括如下步骤：加热：对坯料进行步进式加热，步进式加热顺次由预热段、加热一段、加热二段、均热一段以及均热二段组成；预热段的温度为＜800℃，加热一段的温度为≤950℃，加热二段的温度为1050～1150℃，均热一段的温度为1100～1140℃，均热二段的温度为1100～1140℃；轧钢：对坯料进行轧制，开轧温度为1000～1040℃；冷床缓冷：通过在线空冷和水箱水冷，控制上冷床进保温罩温度690～710℃。本发明专利技术在加热炉长度不变的前提下，取消不供热段，相对延长加热二段、均热一段和均热二段，使高温段扩散时间更充分，奥氏体成分扩散更均匀。匀。

【技术实现步骤摘要】
一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法


[0001]本专利技术涉及钢材坯料的工艺方法，尤其涉及一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法。

技术介绍

[0002]申请人在先申请CN109013715A公开了一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的轧制方法，步骤包括(1)对坯料进行步进式加热；(2)轧制坯料；(3)对轧制的钢材进行冷却。采用该方法轧制的42CrMo的金相显微组织为铁素体、珠光体和贝氏体，避免了钢材中心区域产生大量的、成块状分布的、强度硬度高且塑性较差的针状马氏体组织。从而有效改善钢材的热轧态硬度，使热轧态硬度在240～300HB，同时也解决了硬度降低带来的弯曲度变差的问题，使钢材的热轧态弯曲度在4
‰
以内的比例在97.34％以上。满足热轧态直接交货使用，无需后续退火降低硬度和矫直改善弯曲度。缩短生产周期，降低生产消耗。在先申请CN109013715A可实现硬度范围在240～300HB，的热轧态弯曲度在4
‰
以内；但是当硬度≥280HB时，淬火时表面开裂比例上升，下料锯切辅料消耗增加；而当硬度在220～260HB时，表面开裂几乎为零，同时下料锯切辅料消耗恢复正常水平。
[0003]现有专利申请CN 106216391 B属于治金行业特殊钢生产加工领域，涉及降低42CrMo硬度的轧制生产方法，以42CrMo铸坯为原料，依次包括如下工序：加热、除鳞、粗轧、粗轧后冷却、连轧、穿水冷却、棒材减定径机组精轧、冷床冷却，最终得到成品棒材。采用该工艺方法现场操作简单，易实现在线自动化控制，减少了工人的操作劳动强度；通过在线控轧控冷工艺，42CrMo钢种的平直度有较大改善；减少了后序热处理工艺(退火工艺)，节约了生产成本，缩短了生产周期，提高了钢材市场竞争力；得到42CrMo钢的硬度值范围为220～260HBW；金相组织为铁素体和珠光体；带状组织≤2级；晶粒度≥8级；力学性能均能满足国标和用户需求。但目前客户对硬度和弯曲度提出了更高要求，需要进一步优化生产工艺，降低生产成本
[0004]因此，亟待解决上述问题。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种奥氏体成分扩散更均匀的降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法。
[0006]技术方案：为实现以上目的，本专利技术公开了一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法，包括如下步骤：
[0007](1)加热：对坯料进行步进式加热，步进式加热顺次由预热段、加热一段、加热二段、均热一段以及均热二段组成；其中预热段的温度为＜800℃，加热一段的温度为≤950℃，加热二段的温度为1050～1150℃，均热一段的温度为1100～1140℃，均热二段的温度为1100～1140℃；
[0008](2)轧钢：对坯料进行轧制，开轧温度为1000～1040℃；
[0009](3)冷床缓冷：通过在线空冷和水箱水冷，控制上冷床进保温罩温度690～710℃。
[0010]其中，预热段的升温速度≤18.08℃/min。
[0011]优选的，加热一段的升温速度≤4.89℃/min。
[0012]再者，加热二段的目标温度为1110℃，升温速度≤6.42℃/min。
[0013]进一步，均热一段的目标温度为1120℃，升温速度≤0.28℃/min。
[0014]再者，均热二段采用采用坯料头尾差异性加热，均热二段的坯料头部目标温度为1110℃，坯料尾部目标温度为1130℃。
[0015]进一步，加热二段至出炉的时间≥100min。
[0016]优选的，步骤(3)中上冷床倍尺长度为94～106米，倍尺上冷床位置在保温罩以内，倍尺在保温内缓冷时间≥20min，冷却速度≤0.17℃/s。
[0017]再者，步骤(3)中保温罩长度覆盖整个冷床齿条长度，宽度覆盖冷床宽度，宽度上头尾预留观察、取样空间。
[0018]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：
[0019](1)在加热炉长度不变的前提下，减少了不供热段，由原来的六段式优化为五段式；通过取消不供热段，相对延长了加热二段、均热一段和均热二段，使高温段扩散时间更充分，奥氏体成分扩散更均匀，通过加热工艺优化，改善奥氏体组织均匀性；同时在加热二段实现差异性加热，保证后续轧制头尾温度一致性，即通过差异性加热实现接近等温轧制。
[0020](2)对坯料进行轧制，通过加热时头尾温差控制在20℃左右，实现轧制时头尾接近等温轧制，进而保证通条的轧制温度一致性，避免头尾先后轧制温差造成组织不均和性能差异；即通过差异性加热实现接近等温轧制；开轧温度为1000～1040℃。
[0021](3)为了获得合适的组织并达到要求的性能，通过在线空冷和7个水箱水冷，控制上冷床进保温罩温度690～710℃，其中奥氏体开始向铁素体+珠光体转变温度，已考虑过冷度；通过轧后控冷，控制进保温罩温度、倍尺保温时间，实现热轧态硬度≤240HB，在原有指标基础上进一步改善；
[0022](4)倍尺在保温罩内，当冷却速度≤0.17℃/s，可促进奥氏体向铁素体+珠光体转变温度，当缓冷时间≥20min，可实现铁素体+珠光体转变达到85％以上，进而降低热轧态硬度，同时冷床齿条对棒材的V型限制和旋转矫直作用可纠正物理变形，进而保证热轧态弯曲度≤3
‰
弯曲不良比例在1.20％以内，优于现有技术中热轧态弯曲度为≤4
‰
弯曲不良比例约为2.66％；热轧态弯曲度超出3
‰
的弯曲不良比例在1.20％以内，在现有性能指标基础上进一步改善性能指标；
[0023](5)本专利技术工艺方法操作简单、便捷，易于实现自动化和批量生产，生产得到的钢材可满足不矫直直接进行调质或银亮处理，减少矫直工序，可节约成本约130元/吨。
具体实施方式
[0024]下面对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0025]本专利技术一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法，包括如下步骤：
[0026](1)加热：对坯料进行步进式加热，步进式加热顺次由预热段、加热一段、加热二段、均热一段以及均热二段组成；该加热步骤目的是将坯料加热到奥氏体单相固溶体组织的温度范围内，有足够时间进行均匀化和溶解碳化物，在最后阶段采用坯料头尾差异性加
热，以便于后续轧制更接近等温轧制，从而获得组织的均匀性和性能的一致性；
[0027]其中预热段的温度为＜800℃，升温速度≤18.08℃/min；本专利技术的步进式加热取消常规步进式加热的不供热段，在加热炉长度不变的前提下，减少了不供热段，由现有的六段式调整为五段式；相对延长了加热二段、均热一段和均热二段，使高温段扩散时间更充分，奥氏体成分扩散更均匀；
[0028]加热一段的温度为≤950℃，升温速度≤4.89℃/min；本专利技术中加热一段的温度降低，低温时钢材塑性比较差，缓慢加热，可避免热应力过大，造成心部组织缺陷等问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)加热：对坯料进行步进式加热，步进式加热顺次由预热段、加热一段、加热二段、均热一段以及均热二段组成；其中预热段的温度为＜800℃，加热一段的温度为≤950℃，加热二段的温度为1050～1150℃，均热一段的温度为1100～1140℃，均热二段的温度为1100～1140℃；(2)轧钢：对坯料进行轧制，开轧温度为1000～1040℃；(3)冷床缓冷：通过在线空冷和水箱水冷，控制上冷床进保温罩温度690～710℃。2.根据权利要求1所述的一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法，其特征在于：所述预热段的升温速度≤18.08℃/min。3.根据权利要求1所述的一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法，其特征在于：所述加热一段的升温速度≤4.89℃/min。4.根据权利要求1所述的一种降低42CrMo热轧态硬度和弯曲度的工艺方法，其特征在于：所述加热二段的目标温度为1110℃，升温速度≤6.42℃/...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，徐晓春，王瑞章，徐美艳，严志浩，杨凯，张毅，方永杰，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：