一种免退火高强度低碳含硼冷镦钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种免退火高强度低碳含硼冷镦钢及其制备方法。所述冷镦钢具有下列重量百分比的化学成分：C 0.12

【技术实现步骤摘要】
一种免退火高强度低碳含硼冷镦钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
，具体涉及一种免退火高强度低碳含硼冷镦钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]高强度紧固件制造一般在拉拔、冷镦前需要进行退火处理，以增加塑性提高盘条变形能力，避免材料加工开裂。然而对材料进行退火处理在增加生产成本的同时，还会带来环境污染，因此紧固件制造行业迫切希望钢铁企业能够生产可直接拉拔、冷镦的免退火冷镦钢。
[0003]本专利技术旨在提供一种公称直径为10
‑
20mm的具有免退火高强度低碳含硼冷镦钢及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的是提供一种免退火高强度低碳含硼冷镦钢，本专利技术的第二目的是提供所述免退火高强度低碳含硼冷镦钢的制备方法。
[0005]本专利技术的第一目的是这样实现的，一种免退火高强度低碳含硼冷镦钢，具有下列重量百分比的化学成分 ：C 0.12
‑
0.16wt%，Si 0.06
‑
0.10wt%，Mn 0.50
‑
0.80wt%，P≤0.012wt%，S≤0.010wt%，B 0.0020
‑
0.0040wt%，Cr0.12
‑
0.18wt%，Ti 0.015
‑
0.030wt%，Al 0.060
‑
0.080wt%，其余为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷镦钢具有下列工艺力学性能：抗拉强度为 410
‑
>460MPa，伸长率≥34.0%，断面收缩率≥70.0%。
[0006]本专利技术的第二目的是这样实现的，所述免退火高强度低碳含硼冷镦钢的制备方法，按以下步骤实现：A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为4200
‑
4500mm，按5.0～7.0kg/t
钢
的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为4分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥5/6，扒净脱硫渣得到预处理脱硫铁水。
[0007]B、钢水冶炼：将预处理脱硫铁水、优质废钢分别按900kg/t
钢
、160kg/t
钢
的铁水、废钢装入配比加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，转炉冶炼采用双渣法冶炼，冶炼前期首批渣料分别按13～18kg/t
钢
、10～15kg/t
钢
加入石灰、轻烧白云石造渣，首批渣料造渣结束倒炉倒渣后加入第二批渣料，第二批渣料分别按10～12kg/t
钢
、8kg/t
钢
加入石灰、轻烧白云石再次造渣，控制终点钢水C含量≥0.07wt%，出钢温度≤1610℃；出钢前向钢包底部按1.0kg/t
钢
的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF26.5wt%，SiO25.2wt%，CaO 62.5wt%，Na2O 9.4wt%，Al 1.9wt%，P0.045wt%，S 0.055wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min。
[0008]C、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铝铁
→
低铝硅钙钡
→
高碳铬铁
→
中碳锰铁，依次向钢包中加入下列物质：按1.8～
2.4kg/t
钢
的量，加入下列质量比的铝铁合金：Al 80.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.3～2.2kg/t
钢
的量，加入下列质量比的低铝硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 11.8wt%，Ca 10.4wt%，Al 0.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.6～2.8kg/t
钢
的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr 56.7wt%，C 7.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按5.6～9.7kg/t
钢
的量，加入下列质量比的中碳锰铁：Mn 77.8wt%，C 1.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序。
[0009]D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用流量为10～15NL/min的氩气吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0～7.0kg/t
钢
、精炼渣1.0 kg/t
钢
调渣，控制渣碱度为4.0～5.0；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸0.4
‑
0.7 kg/t
钢
调整钢液成分，控制钢水氧活度≤5ppm；之后将氩气流量加到30～40NL/min，按0.8～1.6kg/t
钢
的量，加入下列质量比的钛铁：Ti 35.6wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，软吹氩3分钟；再按0.10～0.14kg/t
钢
的量，加入下列质量比的硼铁：B 30.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，软吹氩2分钟；然后将钢水温度加热至1610～1620℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的钙铁线： Ca 92.5 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.5m/s，喂线量为6～8m/t
钢
；喂线结束采用流量为20～30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为12分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t
钢
，最后将钢水吊至浇铸工位。
[0010]E、钢水浇铸：在中间包钢水温度为1545～1560℃，拉速为1.9～2.1m/min，结晶器水量为155m3/h，二冷比水量为1.7～1.9L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为400A、运行频率为2.5Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直7机7流矩型坯铸机将钢水浇铸成断面165mm
×
165mm的小方坯。
[0011]F、钢坯加热：将小方坯送入加热炉内加热，均热段温度1020～1150℃，钢坯开轧温度980～1030℃。
[0012]G、钢坯控制轧制：将钢坯通过高压水除鳞机清除钢坯表面氧化铁皮后送入全连续高速线材轧机进行控制轧制，粗轧机组6道次轧制，轧制速度为0.18～1.10 m/s，轧制温度为960℃～1030℃，延伸率为6.003；中轧机组6道次轧制，轧制速度为1.50～6.20 m/s，轧制温度为900～960℃，延伸率为5.63，预精轧机组2～6道次轧制，轧制速度为7.90～22.14 m/s，轧制温度为860℃～1030℃，延伸率为1.59～3.57；精轧机组和减定径机组轧制6道次，轧制速度为12.23～63.80 m/s，轧制温度为800℃～850℃，延伸率为2.55～2.8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种免退火高强度低碳含硼冷镦钢，其特征在于，所述冷镦钢具有下列重量百分比的化学成分 ：C 0.12
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0.16wt%，Si 0.06
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0.10wt%，Mn 0.50
‑
0.80wt%，P≤0.012wt%，S≤0.010wt%，B 0.0020
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0.0040wt%，Cr 0.12
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0.18wt%，Ti 0.015
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0.030wt%，Al 0.060
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0.080wt%，其余为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷镦钢具有下列工艺力学性能：抗拉强度为 410
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460MPa，伸长率≥34.0%，断面收缩率≥70.0%。2.权利要求1所述免退火高强度低碳含硼冷镦钢的制备方法，其特征在于，按以下步骤实现：A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为4200
‑
4500mm，按5.0～7.0kg/t
钢
的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为4分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥5/6，扒净脱硫渣得到预处理脱硫铁水；B、钢水冶炼：将预处理脱硫铁水、优质废钢分别按900kg/t
钢
、160kg/t
钢
的铁水、废钢装入配比加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，转炉冶炼采用双渣法冶炼，冶炼前期首批渣料分别按13～18kg/t
钢
、10～15kg/t
钢
加入石灰、轻烧白云石造渣，首批渣料造渣结束倒炉倒渣后加入第二批渣料，第二批渣料分别按10～12kg/t
钢
、8kg/t
钢
加入石灰、轻烧白云石再次造渣，控制终点钢水C含量≥0.07wt%，出钢温度≤1610℃；出钢前向钢包底部按1.0kg/t
钢
的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF
2 6.5wt%，SiO
2 5.2wt%，CaO 62.5wt%，Na2O 9.4wt%，Al 1.9wt%，P 0.045wt%，S 0.055wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min；C、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铝铁
→
低铝硅钙钡
→
高碳铬铁
→
中碳锰铁，依次向钢包中加入下列物质：按1.8～2.4kg/t
钢
的量，加入下列质量比的铝铁合金：Al 80.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.3～2.2kg/t
钢
的量，加入下列质量比的低铝硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 11.8wt%，Ca 10.4wt%，Al 0.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.6～2.8kg/t
钢
的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr 56.7wt%，C 7.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按5.6～9.7kg/t
钢
的量，加入下列质量比的中碳锰铁：Mn 77.8wt%，C 1.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序；D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用流量为10～15NL/min的氩气吹氩2分钟，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0～7.0kg/t
钢
、精炼渣1.0 kg/t
钢
调渣，控制渣碱度为4.0～5.0；根据钢样分析结果，补加合金、铝丸0.4
‑
0.7 kg/t
钢
调整钢液成分，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏灿东，陈伟，杨怡娇，李艳萍，韩益民，王卫东，赵亮，王文锋，
申请(专利权)人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：