一种改善中碳含镍制造技术

本发明专利技术属于冶金行业特殊钢生产加工领域，提供了一种改善中碳含镍

【技术实现步骤摘要】
一种改善中碳含镍/硫钢内部缺陷的轧制生产方法


[0001]本专利技术属于冶金行业特殊钢生产加工领域，涉及一种连铸
、
加热轧制工艺，尤其涉及一种改善中碳含镍
/
硫钢内部缺陷的轧制生产方法
。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，国内外汽车制造行业也在飞速进步发展，在此背景下，汽车用钢的数量和品种也在日益增长，对钢材的表面及内部质量需求也在不断提升
。
虽然高镍钢或含镍
、
含硫钢具有良好的淬透性
、
易切削性
、
较强的韧性等力学性能，同时也具有良好的焊接性能，并且含镍钢一直是国内外汽车用钢的主要产品，主要应用于齿轮
、
轴类等零部件
。
但是中碳含镍
/
硫钢在生产轧制过程中其相变区域极易产生不平衡组织
、
产生较大应力或因坯料问题硫化物聚集造成芯部质量轧制未能完全焊合
。
[0003]文献
《
一种高镍钢钢坯热塑性研究
》(
高勇，田勇，朱莹光，董恩龙，郝森，李依依，鞍钢集团鞍钢股份公司，中国科学院金属研究所
)
使用数据模拟了高镍钢坯进行了热塑性实验，得到了高镍钢热塑性数学模型，基于实验结果，用有限元法模拟优化了高镍钢连铸工艺，该文献得到了高镍钢钢坯可以提高拉速和过热度，保证矫直段铸坯的角部温度在临界温度以上，可以防止裂纹的产生，但是没有讲解关于内部质量的提升，对于轧制生产过程中内部质量的控制改善没有涉及
。
[0004]文献
《
轴承钢
GCr15
热轧材内部质量的影响因素分析及对策
》(
石秋英，逯登尧，西宁特殊钢集团有限责任公司，中天钢铁集团有限公司
)
，报道了连铸轴承钢缩孔
、
碳化物液析和显微孔隙缺陷，主要决定于连铸
、
加热时的高温扩散和轧制初始的变形量
。
将连铸过热度控制在
20
～
30℃
范围内，使用末端电磁搅拌并确保其在理想的位置，保持加热温度为
1180
～
1220℃
，连铸坯
150mm
×
150mm
断面的轧制节奏控制在
1.0
支
/min
，
180mm
×
220mm
断面的轧制节奏控制在
2.0
支
/min
，控制压缩比
≤12
，且将初轧7道次的轧制压缩比控制在
5.0
以上，可减轻或消除缩孔
、
碳化物液析和显微孔隙
。
[0005]文献
《
末端电磁搅拌对连铸坯低倍及微观组织的影响
》(
张志远，曾朝晖，宁玫，芦居桂，孙梅红，杨翠丽，卢弘
)
中未开启和开启末端电磁搅拌
(F
‑
EMS)
微合金化钢连铸坯低倍试验结果表明，未采用末端
EMS
铸坯柱状晶区较发达且占比例较大；开启末端
EMS
，铸坯芯部有大面积弥散分布的中心疏松，柱状晶部分被打碎，在铸坯约二分之一半径处有一明显的白亮偏析带
。
[0006]通过文献检索和专利查询，对于中碳含镍
/
硫钢内部内裂
、
缩孔等缺陷，轧制生产的改善目前并未提及
。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中中碳含镍
/
硫钢内部内裂
、
缩孔等缺陷有待改善轧制生产的问题，本专利技术提供一种改善中碳含镍
/
硫钢内部缺陷的轧制生产方法，该方法在改善含镍
/
硫钢内部质量问题
(
内裂
、
缩孔等缺陷
)
的前提下，同时未改变钢材的组织性能，极大地增加了
中碳含镍
/
硫钢的成材率，既改善了芯部质量也节约了生产成本
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种改善中碳含镍
/
硫钢内部缺陷的轧制生产方法，所述轧制生产方法包括对原材料依次经过如下加工工序：连铸坯料
、
加热
、
除磷
、
粗轧
、
连轧
、
棒材减定径精轧
、
缓冷和超声波探伤，最终得到成品棒材；
[0010]其中，所述加热分为四段加热，依次为预热段
、
加热一段
、
加热二段
、
均热段，每段加热时升温速率均不超过
5℃/min(
如
5℃/min、4.5℃/min、4℃/min、3.5℃/min、3℃/min、2.5℃/min、2℃/min、1.5℃/min、1℃/min、0.5℃/min)
；
[0011]所述预热段温度
≤650℃(
如
645℃、640℃、635℃、630℃、625℃、620℃、615℃、610℃、600℃)
，所述加热一段温度为
800
～
850℃(
如
805℃、810℃、815℃、820℃、825℃、830℃、835℃、840℃、845℃)
，所述加热二段温度为
1100
～
1130℃(
如
1105℃、1110℃、1115℃、1120℃、1125℃、1128℃)
，所述均热段温度为
1180
～
1220℃(
如
1181℃、1185℃、1189℃、1191℃、1195℃、1199℃、1201℃、1205℃、1209℃、1211℃、1215℃、1219℃)。
[0012]本专利技术采用提前预热，缓慢加热的方式生产轧制中碳含镍
/
硫钢种，改善中碳含镍
/
硫钢缩孔缺陷问题，同时极大的增加了中碳含镍
/
硫钢的成材率，既改善了芯部质量也节约了生产成本
。
[0013]中碳含镍
/
硫钢，连铸钢坯浇铸时一次碳化物主要为
Fe3C
产生枝晶偏析，在加热过程中，碳化物不能溶解扩散，在钢材内部产生液析，如果加热速度过快，加热温度过高，碳化物融化成液态或半液态，在外力作用下形成晶间裂纹或延晶间撕裂，如果在后续的轧制过程中不能焊合，极易形成显微孔隙
、
缩孔等缺陷
。
[0014]由于液析主要形成阶段是在冶炼钢坯凝固阶段产生，可借助在铸坯液芯中的感生电磁力强化钢水运动，以此影响钢水的对流
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改善中碳含镍
/
硫钢内部缺陷的轧制生产方法，其特征在于，所述轧制生产方法包括对原材料依次经过如下加工工序：连铸坯料
、
加热
、
除磷
、
粗轧
、
连轧
、
棒材减定径精轧
、
缓冷和超声波探伤，最终得到成品棒材；其中，所述加热分为四段加热，依次为预热段
、
加热一段
、
加热二段
、
均热段，每段加热时升温速率均不超过
5℃/min
；所述预热段温度
≤650℃
，所述加热一段温度为
800
～
850℃
，所述加热二段温度为
1100
～
1130℃
，所述均热段温度为
1180
～
1220℃。2.
如权利要求1所述的轧制生产方法，其特征在于，所述原材料中的
Ni
含量
≥0.7
％
、S
含量
≥0.02
％
。3.
如权利要求2所述的轧制生产方法，其特征在于，所述原材料中的
Ni
含量为
0.7
％
‑
5.0
％
。4.
如权利要求3所述的轧制生产方法，其特征在于，所述原材料为
39NiCrMoS3
，其中，碳
0.35
％～
0.44
％；硅
0.2
％～
0.42
％；锰
0.50
％～
0.83
％；磷
≤0.025
％；硫
0.02
％～
0.05
％；铬
0.7
％～
1.10
％；镍
0.7
％～
1.20
％；钼
0.16
％～
0.3
％
。5.
如权利要求1‑4任一所述的轧制生产方法，其特征在于，所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎鹏，曾庆博，李小龙，
申请(专利权)人：大冶特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：