一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法技术

本发明专利技术公开一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法，属于冶金技术领域。生产方法包括：转炉冶炼、连铸、轧制、正火、矫直、去应力退火工序；正火工序：升温速度≤100℃/h，保温温度：890

【技术实现步骤摘要】
一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法


[0001]本专利技术属于冶金
，具体涉及一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术及冶金工业发展，最大限度的减少金属消耗，降低热锻、切削加工行业制造成本，对长材产品外观、尺寸出了更高的要求。下游用户对棒材弯曲度提出新的要求：要求弯曲度从原来的≤4mm/m提高到≤2mm/m。低合金高强度结构钢正火状态交货的棒材，无法满足弯曲度0
‑
2.5mm/m要求，必须经过矫直。
[0003]经过矫直后棒材，在外力消除后仍保留在金属内部的应力称为残余应力或内应力。残余应力是由于金属的不均匀变形和不均匀的体积变化造成的。残余应力按内应力作用范围，可分为宏观内应力（第一类残余应力）、晶界内应力（第二类残余应力）和晶格畸变内应力（第三类残余应力）。
[0004]残余应力会导致工作变形、开裂和部分尺寸或形状改变，缩短工件的使用寿命。为了消除残余应力，一般采用热处理法和机械处理法。允许退火的金属材料可以采用退火的方法消除残余应力。
[0005]退火工艺是将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温，消除钢中的内应力，防止零件加工后变形及开裂。在去应力退火过程中，由于温度差和相变引起热处理轧件变形，对正火后材料不经矫直或通过矫直不加精准控制弯曲度，去应力退火后棒材弯曲度无法满足0
‑
2.5mm/m要求，需要重新矫直进行二次去应力退火，形成无限反复热处理、矫直处理。目前参考国内资料，没有发现有解决以上问题的办法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法，解决了低合金高强度结构钢正火后因弯曲变形，矫直后需去应力退火，产生二次弯曲，无法满足车削要求，需要反复去应力退火的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法，所述生产方法包括：转炉冶炼、连铸、轧制、正火、矫直、去应力退火工序；所述正火工序：升温速度≤100℃/h，保温温度：890
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920℃，保温时间：≥φ/100*1小时，所述φ为低合金高强度钢棒材直径，单位：毫米；所述矫直工序：正火后通过压力矫直机+多辊矫直机组合矫直，压力矫直机最大矫直力：≤15MN，矫直精度：≤3
‰
mm/m；多辊矫直机最大矫直力：≤7.5MN，来料弯曲度≤10mm/m，矫直精度≤1mm/m；来料弯曲度≤20mm/m，矫直精度≤1.5mm/m，保证矫直后棒材弯曲度≤2mm/m，通过去应力退火处理，满足弯曲度≤2.5mm/m。
[0008]本专利技术所述连铸工序：连浇过热度15
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25℃，结晶器电磁搅拌：电流100A
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200A，频率2.0
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8.0 HZ，结晶器末端搅拌电流100A
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200A，频率2.0
‑
8.0 HZ。
[0009]本专利技术所述正火工序，正火后低合金高强度钢性能参数如下：抗拉强度≥530Mpa，
屈服强度≥350Mpa，延伸率≥35%，断面收缩率≥76%，
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40℃纵向冲击值≥180J。
[0010]本专利技术所述轧制工序：控制连轧机开轧温度≤950℃，终轧温度≤880℃，棒材高温收集入坑缓冷，入坑温度≥700℃，开盖温度≤200℃，出坑温度≤150℃。
[0011]本专利技术所述退火工序：升温速度≤100℃/h，保温温度：540
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560℃，保温时间：≥φ*1分钟，所述φ为低合金高强度钢棒材直径，单位：毫米。
[0012]本专利技术所述低合金高强度结构钢化学成分及质量百分比：C：0.15
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0.17%，Si:0.20
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0.26%，Mn：1.32
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1.40%，P≤0.015%，S≤0.003%，Ti≤0.005%，V：0.03
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0.05%，Nb：0.02
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0.04%，Al：0.025
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0.040%，Cr：0.06
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0.10%，其它为不可避免的残余元素。
[0013]本专利技术所述退火工序：棒材摆放每根之间间距大于40mm，每层用隔条隔开，隔条与下层垫铁对齐，棒材两端不允许超出两端垫铁200mm。
[0014]本专利技术所述正火工序：入炉前垫铁均匀摆放，减小棒材弯曲，同时垫铁不允许挡烧嘴。棒材摆放每根之间间距大于40mm，每层用隔条隔开，隔条与下层垫铁对齐，棒材两端不允许超出两端垫铁200mm。
[0015]本专利技术低合金高强度钢棒材规格：直径φ80
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300mm，定尺长度范围4000
‑
8000mm。
[0016]本专利技术设计原理如下：本专利技术成分设计中增加V、Nb、Al元素，细化组织晶粒，提高力学性能值。对成分Ti按目标值≤0.005%控制，有利于提高低温冲击值。连铸工序：选择结晶器电磁搅拌、结晶器末端搅拌合适工艺参数，降低成分偏析，提高成分均匀性，保证正火后力学性能满足要求。轧制工序为了避免钢材白点缺陷产生，钢材中氢气充分析出，采用高温收集入坑缓冷工艺，并使用20t
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100t普通高温材棒材进行暖坑，保证缓冷坑温度和入坑棒材温度差最小。正火工序：棒材在炉内对齐、均匀摆放，垫铁均匀摆放，不挡烧嘴，保证钢材加热温度一致性，合理的升温速度、保温温度、保温时间，将正火后的性能发挥到最高。退火工序：棒材在炉内对齐、均匀摆放，垫铁均匀摆放，不挡烧嘴，保证钢材加热温度一致性，合理的升温速度、保温温度、降温时间，将矫直后棒材产生的矫直应力经退火处理完全释放。
[0017]本专利技术Q355NE钢，GB/T1591
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2018 标准抗拉强度：450
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600Mpa，屈服强度≥275Mpa；断面收缩率≥21%；
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40℃纵向冲击值≥31J。正火后的力学性能值高出国标GB/T1591
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2018同钢种的性能值，满足了用户使用要求。
[0018]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术通过化学成分以及生产工艺的合理控制，实现了低合金高强度结构钢，抗拉强度≥530Mpa，屈服强度≥350Mpa；延伸率≥35%；断面收缩率≥76%；
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40℃纵向冲击值≥180J。2、本专利技术通过正火、复合矫直工艺，保证最终棒材弯曲度≤2.5mm/m，满足客户要求。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。
[0020]实施例1一种提高低合金高强度钢Q355NE弯曲度的生产方法，生产方法包括转炉冶炼、连铸、轧制、正火、矫直、去应力退火工序。低合金高强度钢化学成分及质量百分比见表1，具体控制参数如下：连铸工序：连浇过热度25℃，结晶器电磁搅拌：电流200A，频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：转炉冶炼、连铸、轧制、正火、矫直、去应力退火工序；所述正火工序：升温速度≤100℃/h，保温温度：890
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920℃，保温时间：≥φ/100*1小时，所述φ为低合金高强度钢棒材直径，单位：毫米；所述矫直工序：正火后通过压力矫直机+多辊矫直机组合矫直，压力矫直机最大矫直力：≤15MN，矫直精度：≤3
‰
mm/m；多辊矫直机最大矫直力：≤7.5MN，来料弯曲度≤10mm/m，矫直精度≤1mm/m；来料弯曲度≤20mm/m，矫直精度≤1.5mm/m，保证矫直后棒材弯曲度≤2mm/m，通过去应力退火处理，满足弯曲度≤2.5mm/m。2.根据权利要求1所述的一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法，其特征在于，所述连铸工序：连浇过热度15
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25℃，结晶器电磁搅拌：电流100A
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200A，频率2.0
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8.0 HZ，结晶器末端搅拌电流100A
‑
200A，频率2.0
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8.0 HZ。3.根据权利要求1所述的一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法，其特征在于，所述正火工序，正火后低合金高强度钢性能参数如下：抗拉强度≥530Mpa，屈服强度≥350Mpa，延伸率≥35%，断面收缩率≥76%，
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40℃纵向冲击值≥180J。4.根据权利要求1所述的一种提高低合金高强度钢弯曲度的生产方法，其特征在于，所述轧制工序：控制连轧机开轧温度≤950℃，终轧温度≤880℃，棒材高温收集入坑缓冷，入坑温度≥700℃，开盖温度≤200℃，出坑温度≤150℃。5.根据权利要求1
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4任意一项所述的一种提高低合金高强度钢弯曲度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王京华，
申请(专利权)人：石钢京诚装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：