专利名称：U型伞骨用钢及其生产方法
技术领域：
本发明涉及雨阳伞骨用钢及其生产方法，具体属于雨阳伞U型伞骨用钢及其生产方法。
背景技术：
伞骨钢分为伞杆、伞骨支架、伞骨等钢种，伞骨是雨伞最重要的部件。对伞骨要求强度要高，还要求有一定的塑性，伞骨的一般生产工艺为盘条一酸洗一磷化一拉拔一再结晶退火一压扁一退火一冷弯成U形伞骨一热处理一表面处理一电镀。从用户的生产工艺可看出、这种钢在加工过程中要进行冷拉伸变形、压扁变形及冷弯变形。因此这种钢的冷加工变形性能(塑性)要特别好，用户要求成品伞骨抗拉强度为1175Mpa，伞骨的塑性越高越好，以前制伞用户都是用35-45号钢生产伞骨，但35-45号钢含碳量太高，在加工伞骨时易加工硬化和盘条中心成分偏析，成分偏析易造成钢丝压扁后冷弯时分层，但为了提高钢的淬透性增强钢的综合性能及达到要求的抗拉强度，钢中的碳也不能太低。盘条成分及力学性能应均勻一致，即通条性要好，成分不均勻会造成各段钢丝电阻率不同，使电加热淬火的电流大小发生变化，对应的各段温度不同则成品伞骨各段强度也不均勻。力学性能的不均勻将造成钢丝轧扁时宽展不一，影响伞骨成型。所以伞骨钢盘条应满足(1)冷加工性能好；即易拉拔、压扁和冷弯，因此盘条的初始强度和塑性要好。盘条初始强度要低，才能解决盘条易加工硬化，盘条初始强度要低，钢的碳含量和锰含量要相对地低。(2)热处理后伞骨强度要高；因为伞骨钢的最后热处理是调质处理，即淬火加回火处理，因此钢中应加Cr或B和Ti。(3)若满足以上两条要求，用户加工时可在拉拔后直接压扁，即可为用户省掉一道再结晶退火工序。
发明内容
本发明的目的在于解决目前存在的不足提供一种易拉拔、压扁和冷弯，成型性好，且热处理后U型伞骨强度高的U型伞骨用钢及其生产方法。实现上述目的的技术措施U型伞骨用钢，其组分及重量百分比为C :0.沘 0. 33%, Si :0. 15 0. 25%，Mn 0. 60 0. 80%,P 彡 0. 020%,S ^ 0. 015%,Cr :0. 15 0. 25%,Als :0. 02 0. 06%，其余
为1 及不可避免的杂质。生产U型伞骨用钢的方法，其步骤1)采用喷镁粉进行铁水脱硫，其镁粉按照6 9公斤/吨钢加入，并控制铁水中S 的重量百分比彡0.01% ；2)进行转炉冶炼，并控制钢水中C的重量百分比在0.10 0.15% ；
3)开始出钢，控制出钢温度在1630 1660°C ；4)进行预脱氧在出钢至钢水总重量的1/3时，按照1. 5 3. 5公斤/吨钢加入Al 块，按照1 5公斤/吨钢加入Mn-Fe，按照1 3公斤/吨钢加入Si_Fe，按照1 3公斤 /吨钢加入碳粉；当出钢至钢水总重量的2/3时全部加完；并控制钢水中的C的重量百分比为0.沘士0. 01%,Mn的重量百分比为0. 60士0. 01%,Si的重量百分比为0. 15士0. 01%；5)出钢结束后，按照常规进行全程吹Ar，并测温取样；6)进行终脱氧，按照0. 5 1. 5公斤/吨钢加入铝线；7)在LF炉中进行精炼，控制钢水温度在1560 1630°C，并按照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；其精炼采用CaO-SiO2-Al2O3渣，渣中的Al2O3重量百分比含量控制在15 20%，其渣的碱度为3. 0 4. 0,TFe的重量百分比 ^ 1. 0% ；8)在LF炉中进行化渣，并向渣面按照0. 3 0. 7公斤/吨钢加入铝丸脱氧；9)在LF炉中化渣结束后，按照2 5公斤/吨钢加入铬铁；10)根据取样分析结果，对钢水成分进行微调；11)对钢水进行钙处理在LF炉起坑前的4 6分钟，按照0. 3 0. 7公斤/吨钢加入Si-Ca线，加入时间不超过1分钟；12)进行连铸，控制连铸坯的过热度在20 35°C，拉坯速度控制在1. 1 1. 6米 /分钟；13)对连铸坯加热，加热段温度为1100 1200°C，均热段温度为1060 1120°C ；14)进行高压水除鳞；15)进行粗轧，控制其开轧温度在1040 1100°C ；16)进行精轧，控制其精轧入口温度在885 915°C，控制减定径温度在815 845 0C ；17)吐丝，控制吐丝温度在820 840°C ；18)进行斯太尔摩延迟冷却至620 640°C ；19)空冷至室温并待用。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，根据该钢的用途特点， 碳的范围控制在0. 0. 33%左右。Si 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,因此，为了适当提高钢的强度和硬度该钢的Si控制在 0. 15% 0. 25%。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，同时锰含量的增加，扩大了奥氏体相区，使A3点和A1点降低，有利于该钢在成品前进行调质处理，锰的范围选为0. 60% 0. 80%。Cr 增加铬元素来弥补由于降低碳、硅含量造成的强度降低，同时Cr可以提高钢的淬透性，铬的范围选为0. 15% 0.25%。Als 铝作为脱氧元素加入钢中，加入钢液中的铝部分与氧结合形成Al2O3的各种夹杂物上浮到渣中，起到脱氧作用，其余部分溶入固态铁中，在加热和冷却时，形成弥散细小的AlN第二相颗粒，阻止奥氏体晶粒长大，起到细化奥氏体晶粒的作用，钢中的Als范围选为 0. 02% 0. 06%。本发明制作U型伞骨冷加工性能更好，易拉拔，不易加工硬化，可省掉用户的一道中间退火，最终U型伞骨成品强度满足用户要求，U型伞骨的塑性更好。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述实施例1U型伞骨用钢，其组分及重量百分比为C :0. 28%, Si :0. 15%, Mn 0. 60%, P 0. 020%, S 0. 015%, Cr :0. 25%, Als :0. 02%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。1)采用喷镁粉进行铁水脱硫，其镁粉按照6公斤/吨钢加入，并控制铁水中S的重量百分比为:0.01% ；2)进行转炉冶炼，并控制钢水中C的重量百分比为0. 10% ；3)开始出钢，控制出钢温度在1650 1660°C ；4)进行预脱氧在出钢至钢水总重量的1/3时，按照3. 5公斤/吨钢加入Al块， 按照1公斤/吨钢加入Mn-Fe，按照1公斤/吨钢加入Si_Fe，按照1公斤/吨钢加入碳粉， 当出钢至钢水总重量的2/3时全部加完；并控制钢水中C的重量百分比为0. 28%,Mn的重量百分比为0. 61%, Si的重量百分比为0. 14% ；5)出钢结束后，按照常规进行全程吹Ar，并测温取样；6)进行终脱氧，按照1. 5公斤/吨钢加入铝线；7)在LF炉中进行精炼，控制钢水温度在1560 1570°C，并按照1公斤/吨钢加入活性石灰，按照0. 1公斤/吨钢加入萤石；其精炼采用CaO-SiO2-Al2O3渣，渣中的Al2O3重量百分比含量控制在18%，其渣的碱度为3. 0，TFe的重量百分比1. 0% ；8)在LF炉中进行化渣，并向渣中按照0. 7公斤/吨钢加入铝丸脱氧；9)在LF炉中化渣结束后，按照2公斤/吨钢加入铬铁；10)根据取样分析结果，对钢水成分进行微调； 11)对钢水进行钙处理在LF炉起坑前的4分钟，按照0. 7公斤/吨钢加入Si-Ca 线，加入时间1分钟；12)进行连铸，控制连铸坯的过热度为20°C，拉坯速度控制在1. 1米/分钟；13)对组分及重量百分比为C :0. 28%, Si :0. 15%, Mn :0. 60%, P 0. 020%, S 0. 015%,Cr 0. 25%,Als :0. 02%，其余为狗及不可避免的杂质的连铸坯加热，加热段温度为1190 1200°C，均热段温度为1110 1120°C ；14)进行高压水除鳞；
15)进行粗轧，控制其开轧温度在1090 1100°C ；16)进行精轧，控制其精轧入口温度在910 915 °C，控制减定径温度在840 845 0C ；17)吐丝，控制吐丝温度在835 840°C ；18)进行斯太尔摩延迟冷却至6；35 640°C ；19)空冷至室温并待用。实施例2U型伞骨用钢，其组分及重量百分比为C :0. 292%，Si :0. 183%，Mn 0. 68%, P 0. 0195%, S 0. 0142%, Cr :0. 186%, Als :0. 032%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。1)采用喷镁粉进行铁水脱硫，其镁粉按照6. 7公斤/吨钢加入，并控制铁水中S的重量百分比为0. 009% ；2)进行转炉冶炼，并控制钢水中C的重量百分比为0. 12% ；3)开始出钢，控制出钢温度在1645 1655°C ；4)进行预脱氧在出钢至钢水总重量的1/3时，按照2. 7公斤/吨钢加入Al块， 按照2. 5公斤/吨钢加入Mn-Fe，按照2公斤/吨钢加入Si_Fe，按照1. 5公斤/吨钢加入碳粉，当出钢至钢水总重量的2/3时全部加完；并控制钢水中C的重量百分比为0. 27%, Mn的重量百分比为0. 60%, Si的重量百分比为0. 15% ；5)出钢结束后，按照常规进行全程吹Ar，并测温取样；6)进行终脱氧，按照1公斤/吨钢加入铝线；7)在LF炉中进行精炼，控制钢水温度在1575 1585°C，并按照2公斤/吨钢加入活性石灰，按照0. 2公斤/吨钢加入萤石；其精炼采用CaO-SiO2-Al2O3渣，渣中的Al2O3重量百分比含量控制在17%，其渣的碱度为3. 3，TFe的重量百分比0. 96% ；8)在LF炉中进行化渣，并向渣中按照0. 55公斤/吨钢加入铝丸脱氧；9)在LF炉中化渣结束后，按照2. 8公斤/吨钢加入铬铁；10)根据取样分析结果，对钢水成分进行微调；11)对钢水进行钙处理在LF炉起坑前的5分钟，按照0. 55公斤/吨钢加入Si-Ca 线，加入时间55秒钟；12)进行连铸，控制连铸坯的过热度为23°C，拉坯速度控制在1. 2米/分钟
13)对组分及重量百分比为:C :0. 292%, Si :0. 183%, Mn :0. 68%, P :0. 0195%, S :0. 0142%, Cr :0. 186%, Als :0. 032%，其余为佝及不可避免的杂质的连铸坯加热，加热段温度为1170 1180°C，均热段温度为1100 1110°C ；14)进行高压水除鳞；15)进行粗轧，控制其开轧温度在1080 1090°C ；16)进行精轧，控制其精轧入口温度在905 910°C，控制减定径温度在835 840 0C ；17)吐丝，控制吐丝温度在832 837 °C ；18)进行斯太尔摩延迟冷却至632 637°C ；19)空冷至室温并待用。实施例3
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U型伞骨用钢，其组分及重量百分比为C:0. 31%，Si :0. 20%, Μη:0. 70%, P 0. 0195%, S 0. 0142%, Cr :0. 20%, Als :0. 040%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。1)采用喷镁粉进行铁水脱硫，其镁粉按照7. 3公斤/吨钢加入，并控制铁水中S的重量百分比为0. 008% ；2)进行转炉冶炼，并控制钢水中C的重量百分比为0. 13% ；3)开始出钢，控制出钢温度在1640 1650°C ；4)进行预脱氧在出钢至钢水总重量的1/3时，按照2. 5公斤/吨钢加入Al块， 按照3公斤/吨钢加入Mn-Fe，按照2公斤/吨钢加入Si_Fe，按照1. 8公斤/吨钢加入碳粉，当出钢至钢水总重量的2/3时全部加完；并控制钢水中C的重量百分比为0. 27%, Mn 的重量百分比为0. 60%, Si的重量百分比为0. 15% ；5)出钢结束后，按照常规进行全程吹Ar，并测温取样；6)进行终脱氧，按照0. 8公斤/吨钢加入铝线；7)在LF炉中进行精炼，控制钢水温度在1585 1595°C，并按照2. 5公斤/吨钢加入活性石灰，按照0. 3公斤/吨钢加入萤石；其精炼采用CaO-SiO2-Al2O3渣，渣中的Al2O3 重量百分比含量控制在20%，其渣的碱度为3. 5，TFe的重量百分比0. 96% ；8)在LF炉中进行化渣，并向渣中按照0. 5公斤/吨钢加入铝丸脱氧；9)在LF炉中化渣结束后，按照3. 3公斤/吨钢加入铬铁；10)根据取样分析结果，对钢水成分进行微调；11)对钢水进行钙处理在LF炉起坑前的5. 5分钟，按照0. 5公斤/吨钢加入 Si-Ca线，加入时间50秒钟；12)进行连铸，控制连铸坯的过热度为^°C，拉坯速度控制在1. 3米/分钟；13)对组分及重量百分比为=C :0. 31%, Si :0. 20%, Mn :0. 70%, P :0. 0195%, S 0. 0142%,Cr 0. 20%,Als :0. 040%，其余为狗及不可避免的杂质的连铸坯加热，加热段温度为1160 1170°C，均热段温度为1090 1100°C ；14)进行高压水除鳞；15)进行粗轧，控制其开轧温度在1070 1080°C ；16)进行精轧，控制其精轧入口温度在900 905 °C，控制减定径温度在830 835 0C ；17)吐丝，控制吐丝温度在830 835 °C ；18)进行斯太尔摩延迟冷却至630 6;35°C ；19)空冷至室温并待用。实施例4U型伞骨用钢，其组分及重量百分比为C:0. 32%，Si :0. 22%, Μη:0. 75%, P 0. 0195%, S 0. 0142%, Cr :0. 23%, Als :0. 050%，其余为！^e 及不可避免的杂质。1)采用喷镁粉进行铁水脱硫，其镁粉按照8公斤/吨钢加入，并控制铁水中S的重量百分比为0. 006% ；2)进行转炉冶炼，并控制钢水中C的重量百分比为0. 14% ；3)开始出钢，控制出钢温度在1635 1645°C ；4)进行预脱氧在出钢至钢水总重量的1/3时，按照2. 1公斤/吨钢加入Al块，
7按照4公斤/吨钢加入Mn-Fe，按照2. 3公斤/吨钢加入Si_Fe，按照2. 2公斤/吨钢加入碳粉，当出钢至钢水总重量的2/3时全部加完；并控制钢水中C的重量百分比为0. 27%, Mn的重量百分比为0. 60%, Si的重量百分比为0. 15% ；5)出钢结束后，按照常规进行全程吹Ar，并测温取样；6)进行终脱氧，按照0. 65公斤/吨钢加入铝线；7)在LF炉中进行精炼，控制钢水温度在1600 1610°C，并按照3公斤/吨钢加入活性石灰，按照0. 4公斤/吨钢加入萤石；其精炼采用CaO-SiO2-Al2O3渣，渣中的Al2O3重量百分比含量控制在18%，其渣的碱度为3. 8，TFe的重量百分比0. 91% ；8)在LF炉中进行化渣，并向渣中按照0.45公斤/吨钢加入铝丸脱氧；9)在LF炉中化渣结束后，按照4. 3公斤/吨钢加入铬铁；10)根据取样分析结果，对钢水成分进行微调；11)对钢水进行钙处理在LF炉起坑前的4. 5分钟，按照0. 45公斤/吨钢加入 Si-Ca线，加入时间45秒钟；12)进行连铸，控制连铸坯的过热度为30°C，拉坯速度控制在1. 5米/分钟；13)对组分及重量百分比为=C :0. 32%, Si :0. 22%, Mn :0. 75%, P :0. 0195%, S 0. 0142%,Cr 0. 23%,Als :0. 050%，其余为狗及不可避免的杂质的连铸坯加热，加热段温度为1140 1150°C，均热段温度为1075 1085°C ；14)进行高压水除鳞；15)进行粗轧，控制其开轧温度在1060 1070°C ；16)进行精轧，控制其精轧入口温度在890 90(TC，控制减定径温度在825 830 0C ；17)吐丝，控制吐丝温度在825 830°C ；18)进行斯太尔摩延迟冷却至625 630°C ；19)空冷至室温并待用。实施例5U型伞骨用钢，其组分及重量百分比为C:0.33%，Si :0. 25%，Mn 0. 80%, P 0. 0195%, S 0. 0142%, Cr :0. 15%, Als :0. 06%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。1)采用喷镁粉进行铁水脱硫，其镁粉按照9公斤/吨钢加入，并控制铁水中S的重量百分比为0. 005% ；2)进行转炉冶炼，并控制钢水中C的重量百分比为0. 15% ；3)开始出钢，控制出钢温度在1630 1640°C ；4)进行预脱氧在出钢至钢水总重量的1/3时，按照1. 5公斤/吨钢加入Al块， 按照5公斤/吨钢加入Mn-Fe，按照3公斤/吨钢加入Si_Fe，按照3公斤/吨钢加入碳粉， 当出钢至钢水总重量的2/3时全部加完；并控制钢水中C的重量百分比为0. 27%,Mn的重量百分比为0. 60%, Si的重量百分比为0. 15% ；5)出钢结束后，按照常规进行全程吹Ar，并测温取样；6)进行终脱氧，按照0. 5公斤/吨钢加入铝线；7)在LF炉中进行精炼，控制钢水温度在1620 1630°C，并按照4公斤/吨钢加入活性石灰，按照0. 5公斤/吨钢加入萤石；其精炼采用CaO-SiO2-Al2O3渣，渣中的Al2O3重
8量百分比含量控制在15%，其渣的碱度为4. 0，TFe的重量百分比0. 85% ；8)在LF炉中进行化渣，并向渣中按照0.3公斤/吨钢加入铝丸脱氧；9)在LF炉中化渣结束后，按照5公斤/吨钢加入铬铁；10)根据取样分析结果，对钢水成分进行微调；11)对钢水进行钙处理在LF炉起坑前的6分钟，按照0. 3公斤/吨钢加入Si-Ca 线，加入时间57秒钟；12)进行连铸，控制连铸坯的过热度为35°C，拉坯速度控制在1. 6米/分钟；13)对组分及重量百分比为=C :0. 33%, Si :0. 25%, Mn :0. 80%, P :0. 0195%, S 0. 0142%, Cr 0. 25%, Als :0. 06%，其余为佝及不可避免的杂质的连铸坯加热，加热段温度为1100 1110°C，均热段温度为1060 1070°C ；14)进行高压水除鳞；15)进行粗轧，控制其开轧温度在1040 1050°C ；16)进行精轧，控制其精轧入口温度在885 890°C，控制减定径温度在815 820 0C ；17)吐丝，控制吐丝温度在820 825 °C ；18)进行斯太尔摩延迟冷却至620 625°C ；19)空冷至室温并待用。表1各实施例的性能监测情况统计表
权利要求
1.U型伞骨用钢，其组分及重量百分比为C :0.沘 0. 33%，Si 0. 15 0. 25%，Mn 0. 60 0. 80%,P 彡 0. 020%,S ^ 0. 015%,Cr :0. 15 0. 25%,Als :0. 02 0. 06%，其余为1 及不可避免的杂质。
2.生产权利要求1所述的U型伞骨用钢的方法，其步骤1)采用喷镁粉进行铁水脱硫，其镁粉按照6 9公斤/吨钢加入，并控制铁水中S的重量百分比彡0.01% ；2)进行转炉冶炼，并控制钢水中C的重量百分比在0.10 0. 15% ；3)开始出钢，控制出钢温度在1630 16600C；4)进行预脱氧在出钢至钢水总重量的1/3时，按照1.5 3. 5公斤/吨钢加入Al块， 按照1 5公斤/吨钢加入Mn-Fe，按照1 3公斤/吨钢加入Si_Fe，按照1 3公斤/吨钢加入碳粉；当出钢至钢水总重量的2/3时全部加完；并控制钢水中的C的重量百分比为 0.沘士0. 01%, Mn的重量百分比为0. 60士0. 01%, Si的重量百分比为0. 15士0. 01% ；5)出钢结束后，按照常规进行全程吹Ar，并测温取样；6)进行终脱氧，按照0.5 1. 5公斤/吨钢加入铝线；7)在LF炉中进行精炼，控制钢水温度在1560 1630°C，并按照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；其精炼采用CaO-SiO2-Al2O3渣，渣中的Al2O3 重量百分比含量控制在15 20%，其渣的碱度为3. 0 4. 0，TFe的重量百分比彡1.0% ；8)在LF炉中进行化渣，并向渣面按照0.3 0. 7公斤/吨钢加入铝丸脱氧；9)在LF炉中化渣结束后，按照2 5公斤/吨钢加入铬铁；10)根据取样分析结果，对钢水成分进行微调；11)对钢水进行钙处理在LF炉起坑前的4 6分钟，按照0.3 0. 7公斤/吨钢加入Si-Ca线，加入时间不超过1分钟；12)进行连铸，控制连铸坯的过热度在20 35°C，拉坯速度控制在1.1 1. 6米/分钟；13)对连铸坯加热，加热段温度为1100 1200°C，均热段温度为1060 1120°C；14)进行高压水除鳞；15)进行粗轧，控制其开轧温度在1040 1100°C；16)进行精轧，控制其精轧入口温度在885 915°C，控制减定径温度在815 845°C；17)吐丝，控制吐丝温度在820 840°C；18)进行斯太尔摩延迟冷却至620 640°C；19)空冷至室温并待用。
全文摘要
本发明涉及雨阳伞U型伞骨用钢及生产方法。其组分及重量百分比C0.28～0.33％，Si0.15～0.25％，Mn0.60～0.80％，P≤0.020％，S≤0.015％，Cr0.15～0.25％，Als0.02～0.06％；其生产步骤采用喷镁粉铁水脱硫；转炉冶炼；出钢；预脱氧；全程吹Ar；终脱氧；精炼；化渣；加入铬铁；对钢水成分微调；钙处理；连铸；连铸坯加热；高压水除鳞；粗轧；精轧；吐丝；斯太尔摩延迟冷却；空冷至室温并待用。本发明制作U型伞骨冷加工性能更好，易拉拔，不易加工硬化，可省掉用户的一道中间退火，最终U型伞骨成品强度满足用户要求，U型伞骨的塑性更好。
文档编号C22C33/06GK102268598SQ20111021801
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者吴杰, 周勇, 周新龙, 帅习元, 桂美文, 毛国运, 蒋跃东, 赵隆崎 申请人:武汉钢铁(集团)公司