一种高强焊丝钢拉拔退火工艺制造技术

本发明专利技术属于钢铁材料热处理技术领域，具体涉及一种高强焊丝钢拉拔退火工艺。步骤为：钢水冶炼、精炼、浇注、控轧控冷和退火处理：首先通过V、Ti、Nb、Mn、Si等成分的控制，使得钢材具备良好的强度和韧性，提高碳元素的活度，促进碳在奥氏体的扩散，增加碳化物沉淀析出。然后通过结合退火工艺，将析出的碳化物颗粒会在715

【技术实现步骤摘要】
一种高强焊丝钢拉拔退火工艺


[0001]本专利技术属于钢铁材料热处理
，具体涉及一种高强焊丝钢拉拔退火工艺。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，中国已成为世界最大的钢铁生产、消费和出口国。但同时对钢材的要求也越来越高，钢铁材料逐渐由普通级别向高强度、高韧性等提升综合性能的方向发展。因此对焊丝的强度和韧性等综合性能的提升提出了更高的要求。但是焊丝钢属于缓冷钢，在焊丝钢的生产过程中极易产生异常组织，如上贝氏体或马氏体。上贝氏体的形态呈羽毛状，是贝氏体转变温度偏高区域的转变产物，上贝氏体的形成温度较高，其中的铁素体条和碳化物粗大，它的塑变抗力低。所以，常用的普通焊丝不能与高强度、耐高温等钢材紧密熔敷，容易导致钢材性能达不到目标要求。
[0003]退火是生产上应用很广泛的预备热处理工艺。大部分机器零件及模具的毛坯经退火，不仅可以消除铸件、锻件及焊接件的内应力及成分和组织的不均匀性，而且也能改善和调整钢的力学性能和工艺性能。目前，常用退火的工艺主要有连续球化退火、等温球化退火和周期球化退火。传统的球化退火工艺，如连续球化退火和等温球化退火耗时较长，能耗较大。周期球化退火虽然解决了球化退火过程中耗时较长的问题，但是工艺过程比较复杂，不利于实际操作。
[0004]因此，开发一种针对高强焊丝钢拉拔退火工艺，是目前钢材研究领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术旨在解决所述问题之一；针对高强焊丝钢进行长期探索研究，构建出一种高强焊丝钢拉拔退火工艺，细化晶粒，改善强度和加工性能，显著提升高强焊丝钢的综合性能。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术提供的方案如下；
[0007]一种高强焊丝钢拉拔退火工艺，具体操作步骤如下：步骤一：钢水冶炼：转炉冶炼脱氧合金化，炼钢出钢成分控制要求：C≤0.10％，P≤0 .020％，1530℃≤出钢温度≤1680℃；步骤二：精炼：精炼前期采用铝粒和碳化硅进行脱氧、脱硫；控制钢水中成分的含量：Cr：0.35
‑
0.50％、Ni：0.40
‑
0.80％、N：0.02
‑
0.15％、Nb：0.02
‑
0.15％、V：0.05
‑
1.00％、Mn：1.60
‑
1.70％；Ti：0.02
‑
0.06%；P含量为≤0.020%、S含量为≤0.008%；LF精炼造白渣并保持25
‑
40min，精炼渣碱度控制在3
‑
5；VD真空脱气，真空度55
‑
65 Pa、保持时间20
‑
30min；LF出站后，对钢液进行软吹氩气；氩气压力不超过0.2Mpa，流量为10
‑
35NL/min，软吹时间≥10min；
步骤三：浇注：钢水上连铸机进行浇注，连铸全程采用保护浇铸，以避免钢水污染，目标过热度为20
‑
30℃，拉速控制在1.4
‑
2.2m/min；二冷比水量为0.8
‑
0.9L/kg；采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；结晶器电磁搅拌电流为280
‑
300A，频率为2
‑
4Hz；末端电磁搅拌电流为400
‑
500A，频率为10
‑
12Hz；步骤四：控轧控冷：轧制开轧温度为920
‑
980℃，进精轧机温度为870
‑
880℃，进减定径温度为880
‑
900℃；精轧3
‑
7个道次进行吐丝，吐丝温度为820
‑
850℃；吐丝后收集线材；步骤五：退火处理：将线材加热至715
‑
730℃，保温3
‑
4h，再以5
‑
10℃/min的速率冷却至680
‑
700℃，保温2
‑
3h，然后再以20
‑
40℃/min的速率冷却至 250
‑
300℃后保温1
‑
2h，最后经缓冷至150
‑
180℃后出炉。
[0008]步骤六：检验、打包入库；所述高强焊丝钢由下列重量百分比的成分组成：C：0.08
‑
0.10％、Cr：0.35
‑
0.50％、Si：0.40
‑
0.60％、Ni：0.40
‑
0.80％、Mo：0.30
‑
0.55％、N：0.02
‑
0.15％、Nb：0.02
‑
0.15％、V：0.05
‑
1.00％、Mn：1.60
‑
1.70％；Ti：0.02
‑
0.06%；P含量为≤0.020%、S含量为≤0.008%，Cu含量为≤0.10%；余量为铁及不可避免的杂质。
[0009]优选的，步骤一中所述出钢温度为1600
‑
1620℃。
[0010]优选的，步骤二中所述流量为15
‑
20NL/min，软吹时间20min。
[0011]优选的，步骤三中所述过热度为25℃，拉速控制在1.8
‑
2.0m/min。
[0012]优选的，步骤四中所述精轧4
‑
5个道次进行吐丝，吐丝温度为830
‑
840℃。
[0013]优选的，步骤五中所述缓冷的温度为150
‑
160℃。
[0014]本专利技术通过添加V、Ti、Nb，充分发挥细晶强化、沉淀强化的效果，其中V和Ti属于高温稳定型碳化物，在钢坯高温段加热时可以有效的抑制晶粒度的长大，同时Nb的加入可提高奥氏体在结晶的温度，在轧制后期可以使奥氏体充分扁平化而不发生再结晶转变，畸变的奥氏体在后续相变中，更加有利于细小铁素体团簇产生。
[0015]同时，添加了Mn：1.60
‑
1.70％，Mn主要起细化晶粒的作用，从而提高强度、增加韧性，但是Mn不可过量，否则会增大钢的过热敏感性和回火脆性；本专利技术Mn和V（0.05
‑
1.00％）相结合，既细化晶粒又提高疲劳性能，使得钢材具备良好的强度和韧性。
[0016]此外，Si在钢中主要以固溶形式存在，主要起固溶强化作用，能显著提高铁素体的体积分数并强化铁素体组织；增加硅含量能使珠光体C曲线左移，提高碳元素的活度，促进碳在奥氏体的扩散，增加碳化物沉淀析出。
[0017]本专利技术的退火工艺，同时会将析出的碳化物颗粒会在715
‑
730℃保温处理过程中成为新的球状碳化物析出的形核点，促使珠光体转变以离异共析的形式进行，从而形成球状珠光体组织。
[0018]此外，当再次加热到715
‑
730℃时，渗碳体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强焊丝钢拉拔退火工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：钢水冶炼：转炉冶炼脱氧合金化，炼钢出钢成分控制要求：C≤0.10％，P≤0 .020％，1530℃≤出钢温度≤1680℃；步骤二：精炼：精炼前期采用铝粒和碳化硅进行脱氧、脱硫；控制钢水中如下成分的含量：Cr：0.35
‑
0.50％、Ni：0 .40
‑
0.80％、N：0.02
‑
0.15％、Nb：0.02
‑
0.15％、V：0.05
‑
1.00％、Mn：1.60
‑
1.70％；Ti：0.02
‑
0.06%；P含量为≤0.020%、S含量为≤0.008%；LF精炼造白渣并保持25
‑
40min，精炼渣碱度控制在3
‑
5；VD真空脱气，真空度55
‑
65 Pa、保持时间20
‑
30min；LF出站后，对钢液进行软吹氩气；氩气压力不超过0.2Mpa，流量为10
‑
35NL/min，软吹时间≥10min；步骤三：浇注：钢水上连铸机进行浇注，连铸全程采用保护浇铸，以避免钢水污染，目标过热度为20
‑
30℃，拉速控制在1.4～2.2m/min；二冷比水量为0.8
‑
0.9L/kg；采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；结晶器电磁搅拌电流为280
‑
300A，频率为2
‑
4Hz；末端电磁搅拌电流为400
‑
500A，频率为10
‑
12Hz；步骤四：控轧控冷：轧制开轧温度为920
‑
980℃，进精轧机温度为870
‑
880℃，进减定径温度为880
‑
900℃；精轧3
‑
7个道次进行吐丝，吐丝温度为820
‑
850℃；吐丝后收集线材；步骤五：退火处理：将线材加热至715
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锦圆，王勇，谷杰，
申请(专利权)人：江苏永钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：