一种马氏体气阀钢棒材的生产方法技术

本发明专利技术提供一种马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对马氏体气阀钢盘园进行表面预处理，流程为：碱洗→冲水→硫酸酸洗→冲水→混合酸酸洗→冲水→石灰水中和→吹干→上皮膜剂和润滑剂进行润滑处理→吹干；(2)在联合拉拔机组上将步骤(1)所得盘园生产成棒材，流程为：开卷和预矫→轻拉→剪切→二辊矫直→棒材捆收集，其中所述轻拉工序中的冷变形量小于15％，拉拔速度≤35m/min。本发明专利技术解决了部分马氏体气阀钢品种盘矫开卷断裂的生产难题，按轻拉工艺生产+高精度磨光的马氏体气阀钢棒材，其表面质量和性能完全满足国内外用户的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢材领域，具体地说，本专利技术涉及一种马氏体气阀(银亮)钢棒材的生产方法。
技术介绍
马氏体气阀钢属于马氏体型热强钢，是制造各类内燃机的进气阀与排气阀的主要材料之一，主要用于低负荷排气阀、中高负荷进气阀及排气阀杆，工作温度一般在750°C以下。马氏体气阀钢的特点是碳含量在0.4%以上，同时添加了适量Cr、Si、Mo、V元素(其中，C元素用于提高钢的强度和耐磨性；Cr、Si、Mo、V元素用于提高抗氧化性和热强性)。马氏体气阀钢，一般分成中碳和高碳两类，中碳马氏体气阀钢的碳质量百分比为 0. 4-0. 5%，典型牌号如4Cr9Si2、5Cr8Si2、4Cr9Si3、4Crl0Si2Mo等；高碳马氏体气阀钢的碳质量百分比为0. 8-0. 9%，典型牌号如85Crl8Mo2V等。钢铁制造商生产的马氏体气阀钢成品，交货状态一般为Φ5_14πιπι的棒材(磨光)， 马氏体气阀钢成品棒材的“表面质量和外形尺寸”必须达到表面不得有裂纹、折迭、结疤等缺陷，公差精度hll以上，表面粗糙度Ra彡1.6μπι，弯曲度彡lmm/m。说明气阀的制造技术是热镦工艺，对钢材的表面质量和外形尺寸要求非常高。目前，马氏体气阀钢棒材的常规生产工艺流程为冶炼一钢锭开坯一盘园(热轧+ 退火热处理)生产一冷加工一检验一入库。详述如下1、冶炼工艺常规采用电弧炉冶炼+钢包精炼，生产出合格钢锭。2、钢锭开坯采用常规的初轧(或锻造)开还，生产出合格钢坯(160方)。3、盘园(热轧+退火热处理)生产采用常规的热加工工艺(通过线材轧机轧制盘园)，轧制后的盘园进行及时退火处理。4、冷加工将热轧退火态盘园加工成直线条棒材，其中常采用盘园开卷矫直、磨光工序(a)盘园开卷矫直钢材从转毂式矫直机转毂中交错分布的矫直模块中穿过，旋转的矫直模块对钢材进行螺旋形的反复压弯从而达到矫直目的(工作示意图见附图说明图1)。根据生产工艺要求，矫直后棒材的直度须达到< 0. 5mm/m，为了保证达到工艺要求，矫直机组的转毂转速须达到lOOOr/min以上；同时，由于马氏体气阀钢的屈服强度很高(一般均在 600Mpa左右)，因此矫直模块对钢材必须具有尽可能大的压下量。(b)磨光经矫直后直度< 0. 5mm/m的棒材，通过无芯磨床进行外园磨光，单边磨削量一般为0. 2 0. 3mm，磨光后的棒材的成品规格和公差应符合交货要求(公差精度hll 以上，表面粗糙度Ra彡1. 6 μ m，弯曲度彡lmm/m)。5、探伤检验经过磨光后的棒材采用涡流探伤机进行表面探伤，将深度超过 0. IOmm的缺陷剔除。经过冷加工后的磨光棒材，最后经外形尺寸的检验合格后入库。以上述工艺生产马氏体气阀钢棒材成品时，主要存在以下问题盘园开卷矫直时，3经常会出现“矫断现象”，其原因在于1、由于马氏体气阀钢的特点(塑性差，表面缺陷敏感性强)，矫直过程中的高频次 (转毂转速lOOOr/min以上)、大压下量的反复压弯，容易在材料表面的细小缺陷处诱发裂纹；2、马氏体气阀钢生产过程中的一些质量不稳定因素(有些因素不可避免，如成分中增加钢冷脆性的杂质元素P含量偏高、盘园表面局部的缺陷未完全清除、退火过程中冷却不及时，以及盘形不整、乱丝和弯折引起的放线不畅)，都会加速裂纹的扩展，从而导致开卷矫直时出现断裂。频繁出现的“矫断”现象，不仅使计划产量无法完成，成材率也会大幅降低，表1统计了平均每卷的矫断次数与盘矫成材率的对应关系。表1马氏体气阀钢盘园平均每卷的矫断次数与盘矫成材率的对应关系权利要求1.一种马氏体气阀(银亮)钢棒材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤(1)对马氏体气阀钢盘园进行表面预处理，流程为碱洗一冲水一硫酸酸洗一冲水一混合酸酸洗一冲水一石灰水中和一吹干一上皮膜剂和润滑剂进行润滑处理一吹干；(2)在联合拉拔机组上慢速拉拔，将步骤(1)所得盘园生产成棒材，流程为开卷和预矫一轻拉一剪切一二辊矫直一棒材捆收集，其中所述轻拉工序中的冷变形量小于15%，拉拔速度< 35m/min。2.如权利要求1所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，在所述步骤(1) 的所述碱洗工序中碱液含2-10g/100ml的高锰酸钾，2-10g/100ml的氢氧化钠；碱液温度为 80-100°C ；碱洗时间彡2小时。3.如权利要求1所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，在所述步骤 (1)中，所述硫酸酸洗工序中硫酸浓度为17-21%，硫酸亚铁含量彡80g/L;酸液温度为 50-100°C ；酸洗时间为5-60分钟。4.如权利要求1所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，在所述步骤(1) 中，所述混合酸酸洗工序中混合酸酸液的成分为HF HNO3 H2O = 5 15 80 ；酸液温度为室温；酸洗时间<5分钟。5.如权利要求1所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，在所述步骤(1)的所述上皮膜剂和润滑剂工序中皮膜剂溶液的控制草酸盐溶度3-5%，溶液PH值为1-3 ；皮膜剂浸渍温度和时间皮膜剂温度控制60-100°C，浸渍时间10-15分钟；润滑剂溶液的控制皂液溶度10-15%，溶液PH值为8-9 ；润滑剂浸渍温度和时间润滑剂温度控制在60-100°C，浸渍时间1-5分钟。6.如权利要求1所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，所述步骤(2) 中，所述轻拉工序中的冷变形量为5-15% ；轻拉用模具的几何尺寸为入口角60°、润滑锥 36°、工作锥16 18°、定径带4 7mm;所述轻拉采用慢速拉拔，拉拔速度< 35m/min。7.如权利要求1所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，所述步骤(2)中， 所述二辊矫直工序中，二辊机组的上下辊角度为12-17°，上下辊压力为600-1200Mpa，二辊矫直后的棒材直度< 0. 5mm/m。8.如权利要求1所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，对步骤(2)所得棒材采取退火软化处理，然后再次二辊矫直。9.如权利要求2所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，所述退火软化工序中，先随炉升温，退火温度为550-750°C，保温5-15小时后炉冷或空冷。10.如权利要求2所述的马氏体气阀钢棒材的生产方法，其特征在于，所述再次二辊矫直工序中，二辊机组的上下辊角度为12-17°，上下辊压力为600-1200Mpa，二辊矫直后的棒材直度< 0. 5mm/m。全文摘要本专利技术提供，其特征在于，包括以下步骤(1)对马氏体气阀钢盘园进行表面预处理，流程为碱洗→冲水→硫酸酸洗→冲水→混合酸酸洗→冲水→石灰水中和→吹干→上皮膜剂和润滑剂进行润滑处理→吹干；(2)在联合拉拔机组上将步骤(1)所得盘园生产成棒材，流程为开卷和预矫→轻拉→剪切→二辊矫直→棒材捆收集，其中所述轻拉工序中的冷变形量小于15％，拉拔速度≤35m/min。本专利技术解决了部分马氏体气阀钢品种盘矫开卷断裂的生产难题，按轻拉工艺生产+高精度磨光的马氏体气阀钢棒材，其表面质量和性能完全满足国内外用户的使用要求。文档编号C21D1/32GK102233364SQ20101015318公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种马氏体气阀（银亮）钢棒材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）对马氏体气阀钢盘园进行表面预处理，流程为：碱洗→冲水→硫酸酸洗→冲水→混合酸酸洗→冲水→石灰水中和→吹干→上皮膜剂和润滑剂进行润滑处理→吹干；（２）在联合拉拔机组上慢速拉拔，将步骤（１）所得盘园生产成棒材，流程为：开卷和预矫→轻拉→剪切→二辊矫直→棒材捆收集，其中所述轻拉工序中的冷变形量小于１５％，拉拔速度≤３５ｍ／ｍｉｎ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周靖，刘卫斌，何丽明，江运宏，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31