专利名称：：一种8.8级高强度紧固件用碳素冷镦钢大盘卷的生产方法
技术领域：
：本发明属于冷镦钢
技术领域：
，特别是提供了一种8.8级高强度紧固件用碳素冷镦钢大盘巻的生产方法，尤其涉及低强度高塑性中碳钢成分设计和控制轧制方法。
背景技术：
：紧固件行业生产M20以上8.8级紧固件多采用O)2038min大规格盘巻原料。当前常用碳含量0.33%0.45%的碳素冷镦钢。这种盘巻轧制方法是将钢坯加热至10001150°C，钢坯出炉后进行粗轧、中轧、预精轧，再在95(TC以上进行精轧，通常在精轧前后进行二段水冷，控制终轧温度和巻曲温度，成巻后进行缓慢冷却，轧材组织为铁素体+片状珠光体。由于盘巻规格大，轧件进入精轧机的温度靠一段水冷难以达到精确控制。通过在中轧机与预精轧机之间增加一个水冷段，与精轧机前后的二段水冷组合配置成三组冷却段，采用在线温度闭环自动控制系统实施分级冷却逐渐降低轧材的温度，精确控制轧件进入精轧机的温度波动在士10'C，可对cD20咖。38mm范围内的全部规格实施低温轧制及入保温罩缓冷，以获得适用于冷变形组织。
发明内容本发明的目的在于提供一种8.8级高强度紧固件用碳素冷镦钢大盘巻的生产方法，为了克服现有轧制大规格盘巻，轧件进入精轧机的温度靠一段水冷难以达到精确控制，工艺稳定性不高的不足。本发明采用三段水冷轧制方式生产①20mm①38mra大盘巻轧材线。三个冷却段对应着Y—a相变过程中奥氏体的不同状态，棒材截面积大，采取分级冷却逐渐降低棒材的温度，精确控制轧件进入精轧机的温度波动在士io°C，可对①20mm①38画范围内的全部规格实施850750。C低温轧制，控制奥氏体组织演变；轧后巻曲入保温罩缓冷，从而实现控制组织和性能的要求，获得适用于冷变形的均匀内部组织，满足紧固件冷镦加工要求的强韧性能。本发明采用20架高刚度短应力线红圈棒材轧机，对加热的中碳碳素冷镦钢钢坯进行轧制，特点是钢坯加热到1000115(TC，钢坯出炉后进4+4机架粗轧、4机架中轧，中轧后轧件采用第1段水冷将表面温度降低到780土1(TC经回复段以850土10。C进入4机架预精轧，预精轧后轧件采用第2段水冷将表面温度降低到770土1(TC经回复段以840士1(TC进入4机架精轧，精轧后轧件进入第3段水冷将温度降低到840±l(TC进行巻曲，成巻后进入保温罩以0.080.30°C/s冷速缓慢冷却42004800秒后，盘巻自然冷却到室温。钢坯加热到1000115(TC,钢坯内部组织完全奥氏体化，使轧件首先在完全再结晶区进行初轧和中轧，随后轧件通过第1段和第2段水冷分级冷却，能在一定程度细化奥氏体晶粒，为精轧做组织准备，以控制轧件进入精轧机温度在840±l(TC，在850750'C低温进行终轧，轧后以较低的冷却速度缓冷，冷却转变后形成细的铁素体和退3化的珠光体组织，降低材料的强度和硬度。①20mmcD38mm盘巻强度Rm《650Mpa，HBW《170，Z>45%。使中碳碳素冷镦钢盘巻在线获得软化。本发明方法采用的碳素冷镦钢成分为(wt%):0.33%0.45%C、0.12%0.20%Si、0.65%0.75%Mn、0.015%0.025%A1、P《0.020%、S《0.015%,余量为Fe。本发明生产的盘巻组织为均匀的细铁素体+近球状珠光体。与现有技术相比，本发明的特点是，采用本发明的成分设计和控制轧制方法生产的中碳碳素冷镦钢盘巻在线获得软化，其强度、硬度明显降低，断面收縮率提高，获得适用于冷变形的均匀内部组织，满足紧固件冷镦加工要求的强韧性能。盘巻质量优良。具体实施方式实施例l钢厂精炼合格钢水，连铸成180方坯，化学成分是C:0.33%,Si:0.19%，Mn:0.68%，A1:0.021%,P:0.012%，S:0.007%,余量为Fe;连铸坯加热到翻。C，钢坯出炉后进4+4机架粗轧、4机架中轧，中轧后轧件采用第1段水冷将表面温度降低到787'C经回复段以85(TC进入4机架预精轧，预精轧后轧件采用第2段水冷将表面温度降低到78(TC经回复段以84(TC进入4机架精轧轧制成#20mm，精轧后轧件进入第3段水冷将温度降低到850'C进行巻曲，成巻后进入保温罩以0.080°C/s冷速缓慢冷却4200秒后，盘巻自然冷却到室温。化学成分列于表l中，工艺参数列于表2中，轧材力学性能列于表3中。实施例2钢厂精炼合格钢水，连铸成180方坯，化学成分是C:0.35%,Si:0.18%，Mn:0.70%,Al:0.018%,P:0.015%,S:0.006%，余量为Fe;连铸坯加热到1090°C，钢坯出炉后进4+4机架粗轧、4机架中轧，中轧后轧件采用第1段水冷将表面温度降低到791'C经回复段以850'C进入4机架预精轧，预精轧后轧件采用第2段水冷将表面温度降低到775'C经回复段以84(TC进入4机架精轧轧制成#22mm，精轧后轧件进入第3段水冷将温度降低到845'C进行巻曲，成巻后进入保温罩以0.085'C/s冷速缓慢冷却4300秒后，盘巻自然冷却到室温。化学成分列于表l中，工艺参数列于表2中，轧材力学性能列于表3中。实施例3钢厂精炼合格钢水，连铸成200方坯，化学成分是C:0.43%，Si:0.19%，Mn:0.71%,Al:0.023%,P:0.009%，S:0.006%,余量为Fe;连铸坯加热到1070°C，钢坯出炉后进4+4机架粗轧、4机架中轧，中轧后轧件采用第1段水冷将表面温度降低到780'C经回复段以85(TC进入4机架预精轧，预精轧后轧件采用第2段水冷将表面温度降低到750'C经回复段以835'C进入4机架精轧轧制成#32mm，精轧后轧件进入第3段水冷将温度降低到85(TC进行巻曲，成巻后进入保温罩以0.075°C/s冷速缓慢冷却4800秒后，盘巻自然冷却到室温。化学成分列于表l中，工艺参数列于表2中，轧材4力学性能列于表3中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求1.一种8.8级高强度紧固件用碳素冷镦钢大盘卷的生产方法，采用20架高刚度短应力线红圈棒材轧机，对加热的中碳碳素冷镦钢钢坯进行轧制；其特征在于，钢坯加热到1000～1150℃，钢坯出炉后进4+4机架粗轧、4机架中轧，中轧后轧件采用第1段水冷将表面温度降低到780±10℃经回复段以850±10℃进入4机架预精轧，预精轧后轧件采用第2段水冷将表面温度降低到770±10℃经回复段以840±10℃进入4机架精轧，精轧后轧件进入第3段水冷将温度降低到840±10℃进行卷曲，成卷后进入保温罩以0.08～0.30℃/s冷速冷却4200～4800秒后，盘卷自然冷却到室温。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，中碳碳素冷镦钢成分重量百分数为O.33%0.45%C、0.12%0.20%Si、0,65%0.75%Mn、0.015%0.025%A1、P《0.020%、S《0.015%，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，生产的盘巻组织为均匀的细铁素体+近球状珠光体。4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，①20mm①38mm盘巻强度Rm《650Mpa，HBW《170，Z》45%。全文摘要一种8.8级高强度紧固件用碳素冷镦钢大盘卷的生产方法，属于冷镦钢
技术领域：
。采用20架高刚度短应力线红圈棒材轧机，对加热的中碳碳素冷镦钢钢坯进行轧制。钢坯加热到1000～1150℃，钢坯出炉后进4+4机架粗轧、4机架中轧，中轧后轧件采用第1段水冷将表面温度降低到780±10℃经回复段以850±10℃进入4机架预精轧，预精轧后轧件采用第2段水冷将表面温度降低到770±10℃经回复段以840±10℃进入4机架精轧，精轧后轧件进入第3段水冷将温度降低到840±10℃进行卷曲，成卷后进入保温罩以0.08～0.30℃/s冷速冷却4200～4800秒后，盘卷自然冷到室温。可稳定控制Φ20mm～Φ38mm盘卷强度Rm≤650Mpa，HBW≤170，Z≥45％，使中碳碳素冷镦钢盘卷在线获得软化，盘卷质量优良。文档编号B21B1/16GK101456032SQ20091007607公开日2009年6月17日申请日期2009年1月6日优先权日2009年1月6日发明者佳孙,张永清,李舒笳,王丽萍,王全礼,肖树勇,邓素怀,陈明跃申请人:首钢总公司