一种消除Si-Cr系弹簧钢盘条全脱碳同时提高疲劳寿命的生产方法技术

本发明专利技术属于轧钢技术领域，涉及一种消除Si

【技术实现步骤摘要】
一种消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳同时提高疲劳寿命的生产方法


[0001]本专利技术属于轧钢
，涉及一种消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳的生产方法，具体的说是一种通过在热态连铸坯表面喷防脱碳涂料、控制加热温度、加热时间、轧制温度和轧后冷却过程，消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳的生产方法。

技术介绍

[0002]在钢中添加元素Si可以提高钢的弹性极限和回火稳定性，制成弹簧可防止弹性衰减、提高使用寿命。但Si是非碳化物形成元素，提高钢中C元素的活性，在钢的表面氧化烧损过程中易造成脱碳，形成部分脱碳甚至全脱碳，尤其是全脱碳，严重降低钢的表面硬度和强度，在表面产生裂纹，降低弹簧的疲劳寿命。
[0003]目前弹簧钢生产行业一般通过设计钢的合金成分、去除钢坯表面脱碳部分、刷防脱碳涂料、控制加热温度和加热时间、控制变形温度、控制升温速率和冷却速率等方式减缓脱碳。对于含Si弹簧钢，可通过向钢中添加中强碳化物形成元素Cr、V获得Si
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Cr
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V系弹簧钢，提高碳的激活能、减缓脱碳。去除经开坯的轧坯表面脱碳部分然后在钢坯表面刷防脱碳涂料、控制加热温度和加热时间、控制变形温度、控制升温速率和冷却速率，避免在两相区长时间停留而造成全脱碳。
[0004]上述控制脱碳的方法均存在一定的局限性，例如，Cr、V等强碳化物形成元素价格昂贵且抑制脱碳能力有限；开坯后去除轧坯表面脱碳层成本更高且轧坯表面常有凹坑脱碳层去除不干净、而且剥皮砂轮经常在钢坯表面啃出台阶、毛刺等缺陷造成局部区域出现更加严重的全脱碳；经开坯的轧坯剥皮后在常温下刷防脱碳涂料，需要用夹具对钢坯进行翻面、吊运、堆垛等操作，接触位置刷上的涂料被剐蹭，而且由于连续生产作业节奏紧、经常涂料刚刷上去未干就需要进行翻面、吊运、堆垛等操作，局部位置涂料缺失严重起不到防脱碳效果；目前都是控制加热温度和加热时间、控制变形温度、控制升温速率和冷却速率来减缓脱碳，如CN201210039991.5一种弹簧钢线材表面脱碳的控制方法，通过加热温度以及加热时间的控制，可以取得优异的脱碳控制效果，但是由于其无法解决疲劳寿命的问题，降低加热温度和减少加热时间虽然可以有效减少脱碳，但对于合金含量较高的中碳弹簧钢来说，低温短时加热不利于碳与合金元素的扩散，从而影响后续组织转变的均匀性，而且低温加热决定的低温变形，不利于夹杂物的破碎，都会严重影响弹簧的疲劳寿命。
[0005]因此对于高速线材生产线，需要寻求一种能够稳定且完全消除Si
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Cr系弹簧钢盘条表面全脱碳、同时成本低廉的生产方法，以提高弹簧的疲劳寿命，本专利技术试图提供一种消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳同时还能提高疲劳寿的生产方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳同时提高疲劳寿命的生产方法，通过在热态连铸坯表面喷防脱碳涂料、控制加热温度和加热时
间、控制变形温度、控制升温速率和冷却速率，消除Si
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Cr系弹簧钢盘条表面全脱碳，提高弹簧的疲劳寿命。
[0007]为了达到上述技术目的，本专利技术提供了一种消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳的生产方法，所述生产工艺为：连铸坯热送
→
清除氧化皮
→
喷防脱碳涂料
→
钢坯加热
→
坯料轧制
→
吐丝成圈
→
盘条控冷，具体工艺步骤如下：
[0008](1)连铸车间的热态连铸坯经步进冷床收集转运到输送辊道上，经辊道输送至轧钢车间的步进冷床，链式提升机再将步进冷床上的热态连铸坯输送到入炉辊道上；
[0009]连铸车间的热态连铸坯温度为500～600℃，步进冷床收集之前进行逐支喷钢坯标识号码，为后续生产物料的识别与追踪提供基础。
[0010](2)热态连铸坯在入炉辊道上前进，连铸坯的四个表面与固定在上下左右四面的钢制刷接触剐蹭，清除热态连铸坯表面的氧化皮；
[0011]进一步地，入炉辊道上的热态连铸坯温度为300～400℃，钢制刷上分布着密集的弹性钢丝。
[0012](3)当连铸坯到达喷涂装置前的对射信号处，喷涂装置接收指令后自动开启，喷涂装置上下左右四面的喷嘴开始对缓慢前进的热态连铸坯四个表面喷防脱碳涂料；
[0013]进一步地，到达喷涂装置处的热态连铸坯温度为300～400℃，防脱碳涂料为粉料和浆料按照质量比1:1进行配比并搅拌均匀，糊状的防脱碳涂料喷在300～400℃的热态连铸坯上，其中的液态溶剂快速蒸发、有效成分的防脱碳粉体颗粒烧结在热态连铸坯表面，在入炉辊道上前进摩擦过程中也不脱落，钢坯表面完整的防脱碳粉体颗粒对后续加热炉内高温钢坯的氧化脱碳防护有预料不到的效果。
[0014]本专利技术在300～400℃的热钢坯上喷涂料，涂料中的液态溶剂快速蒸发、有效成分的防脱碳粉体颗粒烧结在热态连铸坯表面、与钢坯基体紧密结合，即使与在运输辊道上接触剐蹭也不会脱落，因此防脱碳效果极佳。并且在热态连铸坯表面喷防脱碳涂料，突破高Si弹簧钢须采用低温加热保脱碳的限制，而采用较高温度加热降低生产难度，使盘条总脱碳层深度大幅减小的同时、还具有优异的拉伸性能和疲劳性能。
[0015](4)表面附着防脱碳涂料的热态连铸坯进入蓄热式步进加热炉中，通过预热段将钢坯缓慢加热至700～750℃，钢坯在第一加热段快速通过750～850℃温度区间，第二加热段温度控制在900～1050℃，均热段温度控制在1120～1180℃；
[0016]进一步地，热态连铸坯表面附着的防脱碳涂料为弥散的粉体颗粒，预热段加热时间30～40min，第一加热段加热时间10～20min，第二加热段加热时间40～50min，均热段加热时间40～50min；第二加热段温度优选为980～1050℃。
[0017]Si
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Cr系弹簧钢合金含量较高，钢坯传热较差，预热段钢坯缓慢加热，有利于充分传热、钢坯温度均匀，防止升温过快钢坯受热不均引起龟裂；第一加热段温度750～850℃，此温度区间为铁素体+奥氏体两相区，两种晶体结构溶碳能力不一样，长时间停留容易引起脱碳，需快速升温通过该温度区间；第二加热段需缓慢加热，尽量保证温度均匀；均热段温度高，保温时间较长，主要作用是通过高温使钢坯温度与合金成分均匀、用高温提高钢的塑性并减小变形抗力。
[0018](5)钢坯出炉经高压水除鳞后开轧温度为950～1080℃，随后坯料以900～980℃经过粗中轧、预精轧机组，以850～900℃经过精轧机组；
[0019]进一步地，高压水除鳞压力不低于14MPa，粗中轧和预精轧合计需要完成总变形量的95％以上。
[0020](6)精轧后通过水箱降温，使盘条的吐丝温度控制在800～850℃；
[0021]进一步地，水箱只开启靠近精轧机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳同时提高疲劳寿命的生产方法，其特征在于：所述生产工艺为：连铸坯热送
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清除氧化皮
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喷防脱碳涂料
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钢坯加热
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坯料轧制
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吐丝成圈
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盘条控冷，具体工艺步骤如下：(1)连铸坯热送、清除热态连铸坯表面的氧化皮后对热态连铸坯的四个表面喷防脱碳涂料；(2)表面附着防脱碳涂料的热态连铸坯进入蓄热式步进加热炉中，通过预热段将钢坯缓慢加热至700～750℃，钢坯在第一加热段快速通过750～850℃温度区间，第二加热段温度控制在900～1050℃，均热段温度控制在1050～1200℃；(3)钢坯出炉经高压水除鳞后开轧温度为950～1080℃，随后坯料以900～980℃经过粗中轧、预精轧机组，以850～900℃经过精轧机组；(4)精轧后通过水箱降温，使盘条的吐丝温度控制在800～850℃；(5)吐丝成圈后盘条在斯太尔摩辊道上，通过设置辊道速度参数、开启和关闭保温罩、开启斯太尔摩风机使盘条快速降温至650～700℃，随即进入保温罩中缓慢冷却，出保温罩温度不高于620℃。2.根据权利要求1所述的消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳同时提高疲劳寿命的生产方法，其特征在于：步骤(1)喷防脱碳涂料的的热态连铸坯温度为300～400℃。3.根据权利要求1所述的消除Si
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Cr系弹簧钢盘条全脱碳同时提高疲劳寿命的生产方法，其特征在于：步骤(1)连铸坯热送、清除热态连铸坯表面的氧化皮是指连铸车间的热态连铸坯经步进冷床收集转运到输送辊道上，经辊道输送至轧钢车间的步进冷床，链式提升机再将步进冷床上的热态连铸坯输送到入炉辊道上；热态连铸坯在入炉辊道上前进，连铸坯的四个表面与...

【专利技术属性】
技术研发人员：周苑，陈廷军，张盛华，赵阳，林俊，韩健，李翔，左锦中，王礼银，王郢，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：