【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及紧固件用钢领域，尤其涉及一种12.9级发动机用高疲劳性能紧固件用钢及其生产方法。
技术介绍
1、高强度螺栓在国内具有很大的应用市场，需求量很大，发展前景广阔。目前，对高纯净度、高性能和高质量的紧固件用钢需求较为迫切。近些年，国内外学者通过大量的基础材料研究和冶金工艺优化，使得10.9级发动机用高强度紧固件用钢质量和性能稳定性得到有效提升，实现了大批量供货。
2、但是，疲劳断裂和氢致延迟断裂是12.9级及以上紧固件失效的主要形式，目前对12.9级及以上紧固件的疲劳和耐延迟断裂性能仍不能满足服役性能要求，限制了其在汽车发动机上的应用。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术的不足与缺陷，本专利技术提供一种12.9级发动机用高疲劳性能紧固件用钢及其生产方法，改善了螺栓钢的质量水平和可靠性，通过冶炼、连铸和轧制生产工艺的协同控制，极大改善了螺栓钢的韧塑性、抗疲劳性能和耐延迟断裂性能。
2、技术方案：本专利技术的一种12.9级发动机用高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：c：0.32％～0.38％；si：0.05％～0.25％；mn：0.6％～0.9％；p：≤0.02％；s：≤0.005％；cr：0.9％～1.30％；mo：0.15％～0.25％；v：0.03％～0.09％；o：≤0.0025％；n：≤0.004％；余量为fe和不可避免的杂质。
3、优选的，包括下述质量百分比的各组分：c：0.32％；si：0.0
4、优选的，包括下述质量百分比的各组分：c：0.34％；si：0.15％；mn：0.78％；p：0.018％；s：0.002％；cr：0.93％；mo：0.2％；v：0.07％；o：0.002％；n：0.0031％；余量为fe和不可避免的杂质。
5、优选的，包括下述质量百分比的各组分：c：0.35％；si：0.12％；mn：0.73％；p：0.015％；s：0.001％；cr：1.15％；mo：0.16％；v：0.04％；o：0.0021％；n：0.0033％；余量为fe和不可避免的杂质。
6、优选的，包括下述质量百分比的各组分：c：0.33％；si：0.25％；mn：0.71％；p：0.013％；s：0.003％；cr：1.1％；mo：0.18％；v：0.08％；o：0.0018％；n：0.003％；余量为fe和不可避免的杂质。
7、优选的，包括下述质量百分比的各组分：c：0.38％；si：0.21％；mn：0.61％；p：0.012％；s：0.001％；cr：0.93％；mo：0.22％；v：0.06％；o：0.0024％；n：0.0035％；余量为fe和不可避免的杂质。
8、本专利技术的12.9级发动机用高疲劳性能紧固件用钢的生产方法，其特征在于：包括依序进行的冶炼→连铸→保温缓冷→初轧开坯→修磨→高线轧制工序；所述的冶炼包括电炉/转炉冶炼→lf精炼→vd/rh真空脱气工序。
9、其中，所述的连铸工序：在冶炼工序完成后将钢包转运至连铸平台，将钢水浇铸成不同断面的方坯，连铸时钢水过热度为10℃～20℃；所述的方坯断面尺寸为a＝350mm～500mm。
10、其中，所述的保温缓冷工序：将连铸工序所得的连铸坯送入保温坑进行缓冷，进入保温坑时连铸坯温度为700℃～900℃，缓冷时间≥60h，冷却至连铸坯温度≤250℃出缓冷坑空冷。
11、其中，所述的初轧开坯工序：将保温缓冷工序后的连铸坯加热≥260min后开坯，得到中间坯，开轧温度为1020℃～1060℃，轧制后铸坯缓冷时间≥48h。
12、其中，所述的修磨工序：对初轧开坯工序所得中间坯进行修磨，经两遍修磨，总修磨深度≥1.5mm。
13、其中，所述的高线轧制工序：对修磨工序完成后的中间坯在980℃～1020℃开轧，减定径轧机入口温度为850℃～900℃，吐丝温度为830℃～860℃，吐丝后在780℃～600℃之间的冷速0.4℃/s～0.5℃/s，集卷温度≤550℃。
14、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：本专利技术与现有技术相比，改善了螺栓钢的质量水平和可靠性，通过控制钢材表面质量、提高钢材的纯净度、减少钢中非金属夹杂物的含量和尺寸，同时通过冶炼、连铸和轧制生产工艺的协同控制，使采用生产钢材盘条进一步制备的螺栓具有晶粒方向的多样性和在承载方向的有利取向，极大改善了螺栓钢的韧塑性、抗疲劳性能和耐延迟断裂性能，制成的汽车关键紧固件具有较高的可靠性和稳定性，满足装配时获得稳定夹紧力的要求，对保证钢材服役性能稳定性和较高的一致性、提高汽车的安全性有积极作用。
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1.一种12.9级发动机用高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：C：0.32％～0.38％；Si：0.05％～0.25％；Mn：0.6％～0.9％；P：≤0.02％；S：≤0.005％；Cr：0.9％～1.30％；Mo：0.15％～0.25％；V：0.03％～0.09％；O：≤0.0025％；N：≤0.004％；余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：C：0.32％；Si：0.05％；Mn：0.75％；P：0.017％；S：0.004％；Cr：1.25％；Mo：0.23％；V：0.09％；O：0.0019％；N：0.0029；余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：C：0.34％；Si：0.15％；Mn：0.78％；P：0.018％；S：0.002％；Cr：0.93％；Mo：0.2％；V：0.07％；O：0.002％；N：0.0031％；余量为Fe和不可避免的杂质。
4.
5.根据权利要求1-4中任一项所述的12.9级发动机用高疲劳性能紧固件用钢的生产方法，其特征在于：包括依序进行的冶炼→连铸→保温缓冷→初轧开坯→修磨→高线轧制工序；所述的冶炼包括电炉/转炉冶炼→LF精炼→VD/RH真空脱气工序。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述的连铸工序：在冶炼工序完成后将钢包转运至连铸平台，将钢水浇铸成不同断面的方坯，连铸时钢水过热度为10℃～20℃；所述的方坯断面尺寸为A＝350mm～500mm。
7.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述的保温缓冷工序：将连铸工序所得的连铸坯送入保温坑进行缓冷，进入保温坑时连铸坯温度为700℃～900℃，缓冷时间≥60h，冷却至连铸坯温度≤250℃出缓冷坑空冷。
8.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述的初轧开坯工序：将保温缓冷工序后的连铸坯加热≥260min后开坯，得到中间坯，开轧温度为1020℃～1060℃，轧制后铸坯缓冷时间≥48h。
9.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述的修磨工序：对初轧开坯工序所得中间坯进行修磨，经两遍修磨，总修磨深度≥1.5mm。
10.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述的高线轧制工序：对修磨工序完成后的中间坯在980℃～1020℃开轧，减定径轧机入口温度为850℃～900℃，吐丝温度为830℃～860℃，吐丝后在780℃～600℃之间的冷速0.4℃/s～0.5℃/s，集卷温度≤550℃。
...【技术特征摘要】
1.一种12.9级发动机用高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：c：0.32％～0.38％；si：0.05％～0.25％；mn：0.6％～0.9％；p：≤0.02％；s：≤0.005％；cr：0.9％～1.30％；mo：0.15％～0.25％；v：0.03％～0.09％；o：≤0.0025％；n：≤0.004％；余量为fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：c：0.32％；si：0.05％；mn：0.75％；p：0.017％；s：0.004％；cr：1.25％；mo：0.23％；v：0.09％；o：0.0019％；n：0.0029；余量为fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：c：0.34％；si：0.15％；mn：0.78％；p：0.018％；s：0.002％；cr：0.93％；mo：0.2％；v：0.07％；o：0.002％；n：0.0031％；余量为fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的高疲劳性能紧固件用钢，其特征在于：包括下述质量百分比的各组分：c：0.33％；si：0.25％；mn：0.71％；p：0.013％；s：0.003％；cr：1.1％；mo：0.18％；v：0.08％；o：0.0018％；n：0.003％；余量为fe和不可避免的杂质。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王杨，周蕾，邓伟，董瀚，陆恒昌，赵秀明，张波，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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