空心铆钉用钢及其生产方法技术

本发明专利技术涉及空心铆钉用钢及其生产方法。其组分及重量百分比为：C≤0.006％，Si≤0.01％，Mn：0.15～0.25％，Ti：0.08～0.15％，P≤0.015％，S≤0.010％，N≤0.0040％，其余为铁及不可避免的杂质；生产步骤：喷镁铁水脱硫；转炉冶炼；挡渣出钢；在钢包中重新造渣；全程吹氩；精炼；脱氧；脱硫；微合金化；对钛和锰微调；钙处理；连铸；轧制成方坯；对方坯加热；在高线粗轧；在高线精轧；吐丝；斯太尔摩延迟冷却；空冷至室温，待用。本发明专利技术冷冲压性和抗冷撕裂性好，冷延展性能好，能完全满足用户的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铆钉用钢及生产方法，具体属于。
技术介绍
机械工程制造和玩具生产等行业中广泛使用的空心及半空心铆钉，以前主要是由铝冲压而成。由铝冲压的空心铆钉强度低、耐磨性差、安全性不好，铝在加工过程中也易加工硬化，且深冲性差。目前，制造空心铆钉的基本工艺为盘料一酸洗、磷化、皂化、烘干一冷拔一(再结晶退火)一精拔一多工位冷镦机挤压成型(包括剪切下料、镦头、冲空心)一表面镀镍或镀锌一 “打花”试验一包装入库从目前生产空心铆钉的工艺可看出，这种钢在加工过程中要进行冷拉伸变形、多工位冷镦变形及冲压变形。用户对该铆钉装配时还要进行“打花”。因此这种钢的冷加工变形性能(塑性)要特别好，还有冷冲压性和抗冷撕裂性都要很好，所以用于制造空心铆钉的用钢盘条应满足(1)钢质要纯；(2)冷冲性能和冷拉拔性能要好；(3)冷延展性要好。经检索，找到发表于2004年第11期《钢铁》上的《超低碳钢空心铆钉的缺陷分析》 公开文献，其公开的钢的碳和硅的上限都比较高，由于碳和硅是强加工硬化元素，因此，当钛含量太低时，就会出现加热时的晶粒长大，使最终产品的晶粒粗大，会造成最终产品打花时的翻边开裂。对于滑移裂纹缺陷的产生因为滑移裂纹(吕德斯带)是由钢中存在溶质原子气团经变形后形成的，当钢中的碳、氮含量较高，而钛含量又较低时，钢中就会有碳、氮溶质原子气团，产品“打花”时就会产生滑移裂纹(吕德斯带)；至于下敦、翻边不完全等缺陷，由于吐丝温度太高造成钢的强度低所致，经试验测定该钢的连续冷却相变开始温度为 877°C，显然该文献中实施的加热温度和吐丝温度都太高，易使钢的晶粒偏大，强度偏低，从而使产品“打花”时产生下敦、翻边不完全等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前在空心铆钉用钢方面存在的不足，提供一种冷冲压性和抗冷撕裂性好，冷延展性能好的。实现上述目的的技术措施空心铆钉用钢，其组分及重量百分比为C彡0.006%，Si ^ 0.01%, Mn :0. 15 0. 25%,Ti 0. 08 0. 15%,P ^ 0. 015%, S 彡 0. 010%,N ^ 0. 0040%，其余为铁及不可避免的杂质。生产空心铆钉用钢的方法，其步骤1)采用喷镁铁水脱硫，喷镁量按照6 9公斤/吨钢进行，控制铁水温度在1250 1350°C，控制铁水在进入转炉前含S重量百分比< 0. 005% ；2)转炉冶炼，控制出钢温度在1650 1680°C，控制炉渣碱度在3. 0 4. 0，终点C 重量百分比在0. 03 0. 06% ；3)采用挡渣出钢，当出钢至钢水总重量的1/3时，按照1 4公斤/吨钢加入 Mn-Fe，当出钢至钢水总重量的2/3时Mnle全部加完，并控制钢水中的Mn重量百分比在 0. 15 士 0. 01% ；4)在钢包中重新造渣按照1 4公斤/吨钢加入活性石灰，按照0. 1 0. 5公斤/吨钢加入萤石；5)按照常规全程吹氩，并在吹氩期间，向渣面按照0. 4 0. 8公斤/吨钢加入铝丸脱氧，按照0. 2 0. 6公斤/吨钢向渣面加入电石；6)在RH真空炉内进行精炼，精炼时间在20 45分钟，控制RH真空炉内的真空压力< lOOPa，脱碳后氧的重量百分比含量< 0. 03% ；7)在RH真空炉内进行脱氧，按照0. 5 2公斤/吨钢一次性加入铝丸；8)在RH真空炉内进行脱硫，一次性按照1 3公斤/吨钢加入CaO、按照0. 2 0. 6公斤/吨钢加入萤石； 9)在RH真空炉内进行微合金化，按照1 3公斤/吨钢一次性加完Ti-Fe ；10)在RH真空炉内根据取样分析结果进行钛含量和锰含量微调；11)在RH真空炉内进行钙处理，按照0. 2 0. 5公斤/吨钢一次性加入Ca-Fe丸；12)进行连铸，控制连铸坯过热度在20 35°C，控制拉坯速度在1. 1 2.0米/ 分钟；13)将连铸坯轧制成方坯，连铸坯的截面尺寸大于方坯；14)对方坯加热，控制均热段温度在1050 1110°C ；15)在高线进行粗轧，控制开轧温度在1030 1090°C ；16)在高线进行精轧，控制精轧温度在895 925°C ；17)进行吐丝，吐丝温度控制在890 908 °C ；18)采用斯太尔摩延迟冷却至630 660°C ；19)空冷至室温，待用。各元素的作用及机理C:碳是决定碳钢在缓冷后的组织和性能的主要元素，碳对缓冷后碳钢显微组织的影响表现为随着含碳量增加，铁素体量减少，珠光体量增加，通常钢中组织的变化影响钢的力学性能，它是作为一种强化元素存在钢中，起到固溶强化的作用，但碳是强加工硬化元素，不利于钢的冷加工性能提高，在该钢中应越低越好，根据该钢的用途特点，碳的范围控制在彡0. 006% οSi 硅是作为脱氧元素加入镇静钢中，硅能增大钢液的流动性，形成非金属夹杂物。但硅溶于铁素体中，提高了钢的抗拉强度，碳钢中每增加0. 1 % Si，抗拉强度提高7. 8 8. 8MPa,屈服点提高3. 9-4. 9MPa，但硅也是强加工硬化元素，在该钢中应越低越好，根据该钢的用途特点，硅的范围控制在彡0.01%。Mn 锰对碳钢的力学性能有良好的作用，它以固溶强化存在钢中，能提高热轧碳钢的强度和硬度，锰含量的增加，能够提高钢中珠光体的相对量。锰还作为脱氧除硫的元素加入钢中，锰可以提高硅和铝的脱氧效果，同硫结合形成硫化锰，从而在相当大的程度上消除硫在钢中的有害影响，为了消除钢中硫的有害(热脆)影响，锰的范围选为0. 15% 0. 25%。Ti 钢中的Ti可起均勻和细化晶粒及提高盘条的通条性作用，以提高钢的冷冲性能和冷延展性能。因此钛含量控制在0. 08 0. 15%。P:磷是有害杂质元素，来源于矿石和生铁等炼钢原料，磷能提高钢的强度，但使塑性、韧性降低，使钢的脆性转变温度急剧升高，即提高钢的冷脆性(低温变脆)。因此磷含量控制在彡0.015%。S 硫是有害元素。它主要来自于生铁原料、炼钢时加入的矿石和燃料燃烧产生的二氧化硫中。硫的最大危害在热加工时开裂，产生热脆。钢中硫含量高，硫化物夹杂的含量增高，钢的塑性和韧性降低，硫对钢力学性能影响，不仅和钢的含硫量有关，而且还和形成的硫化物夹杂的大小、形态和分布有关，因此，硫的含量控制在< 0. 010%。N:氮在钢中一般是屈服强度和抗拉强度提高，使冷加工性能下降，氮含量过高，会形成较大的氮化钛和氮化铝夹杂物，对钢的冷冲性能不利，氮过高还会形成氮的溶质原子气团，使产品变形时形成铝德斯带。因此，氮的含量控制在< 0. 0040 %。本专利技术冷冲压性和抗冷撕裂性好，冷延展性能好，能完全满足用户的要求。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的描述实施例1空心铆钉用钢，其组分及重量百分比为:C :0. 006%, Si :0. 0096%, Mn :0. 15%, Ti :0. 15%, P :0. 015%, S :0. 010%, N :0. 0040%，其余为铁及不可避免的杂质。生产空心铆钉用钢的方法，其步骤1)采用喷镁铁水脱硫，喷镁量按照6公斤/吨钢进行，控制铁水温度在1250 1260°C，控制铁水在进入转炉前S重量百分比为0. 005% ；2)转炉冶炼，控制出钢温度在1650 1655°C，控制炉渣碱度本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．空心铆钉用钢，其组分及重量百分比为：Ｃ≤０．００６％，Ｓｉ≤０．０１％，Ｍｎ：０．１５～０．２５％，Ｔｉ：０．０８～０．１５％，Ｐ≤０．０１５％，Ｓ≤０．０１０％，Ｎ≤０．００４０％，其余为铁及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.空心铆钉用钢，其组分及重量百分比为C彡0.006%，Si^ 0.01%, Mn :0. 15 0. 25%,Ti 0. 08 0. 15%,P ^ 0. 015%, S 彡 0. 010%,N ^ 0. 0040%，其余为铁及不可避免的杂质。2.生产权利要求1所述的空心铆钉用钢的方法，其步骤1)采用喷镁铁水脱硫，喷镁量按照6 9公斤/吨钢进行，控制铁水温度在1250 1350°C，控制铁水在进入转炉前含S重量百分比< 0. 005% ；2)转炉冶炼，控制出钢温度在1650 1680°C，控制炉渣碱度在3.0 4. 0，终点C重量百分比在0. 03 0. 06% ；3)采用挡渣出钢，当出钢至钢水总重量的1/3时，按照1 4公斤/吨钢加入 Mn-Fe，当出钢至钢水总重量的2/3时Mn-Fe全部加完，并控制钢水中的Mn重量百分比在 0. 15 士 0. 01% ；4)在钢包中重新造渣按照1 4公斤/吨钢加入活性石灰，按照0.1 0. 5公斤/吨钢加入萤石；5)按照常规全程吹氩，并在吹氩期间，向渣面按照0.4 0. 8公斤/吨钢加入铝丸脱氧，按照0. 2 0. 6公斤/吨钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅习元，吴杰，桂美文，陆在学，程方武，蒋跃东，周勇，周新龙，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83