一种改善弹簧钢锭型偏析的方法与流程

本发明涉及一种弹簧钢锭型偏析的改善方法，属于弹簧钢的生产技术领域。

背景技术：

弹簧钢作为重大装备制造和国家重点工程建设所需的关键材料，被广泛用于飞机、汽车、铁道车辆等运输工具和工程机械等各种设备中，是制造各种螺旋簧材料，线材盘条都是需要经拉拔后才能使用的，而严重的锭型偏析缺陷会影响盘条的塑性、韧性、强度以及硬度分布的均匀性，从而使拉拔性能变坏，损伤模具，无法进行深层道次的拉拔加工，从而增加生产成本。

专利CN 105312525A提供一种减轻40Cr冷镦钢盘条锭型偏析的方法，连铸钢水过热度≤30℃，拉速0.70～0.90m/min，结晶器电磁搅拌电压50～150V，电流强度100～300A，频率1～6Hz。对连铸坯表面裂纹缺陷进行修磨；将铸坯加热到1010～1090℃，保温90～150min。粗轧开轧温度930～980℃，精轧入口温度880～950℃，减定径入口温度850～920℃，吐丝温度850±30℃。以6～12℃/s冷却速冷到640～750℃入罩，罩内冷速0.2～1.0℃/s，出罩温度460～630℃，冷床空冷。本发明可减轻40Cr冷镦钢盘条的锭型偏析缺陷，使锭型偏析有现在的≥4级降低到≤2级，可满足生产高强度、高品质紧固件的使用要求。但该方法不适合高合金的弹簧钢。

文献《连铸齿轮钢矩形坯碳“锭型”偏析的形成与控制》对湘钢齿轮钢20CrMnTi铸坯及圆钢锭型偏析的机理展开深入细致的研究，并从连铸工艺入手进行调整，以改善矩型坯与圆钢的碳偏析。研究表明，圆钢和铸坯中部位置存在明显碳正偏析，圆钢中部存在锭型偏析，对应于铸坯的柱状晶向等轴晶转变处(CET)高的碳含量。通过数值模拟，发现连铸过热度、拉速、电磁搅拌强度是影响锭型偏析的关键因素。该方法的缺点是没有在实际大生产中进行应用。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供了一种改善弹簧钢锭型偏析的方法，该方法是通过连铸减小偏析，二次加热，控轧控冷，从而实现控制弹簧钢锭型偏析级别的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改善弹簧钢锭型偏析的方法，包括下列步骤：

1、常规冶炼，控制上连铸平台温度，连铸时，中包温度在液相线25～35℃控制，拉速控制在0.3～0.5m/min，采用液芯压下并配以电磁搅拌技术连铸成320*420mm大方坯，电流强度300～450A，频率2Hz；末端液芯轻压下5mm。

2、二火开坯成185*185mm方坯工艺：加热工艺为一加热段温度：950～1100℃，二加热段温度：1200～1250℃，均热段温度：1180～1250℃，二加和均热段时间总和不少于180min；钢坯在炉时间220～240min；炉压保持微正压，炉内气氛保持弱还原性气氛；开轧温度1105～1135℃，前三道次压下量控制在70-80之间，后三道次压下量控制在15-25之间，共六道次，空冷至室温。

3、高线Φ14mm规格轧制工艺：加热温度1020～1150℃，均热段温度1020～1080℃，上下断面温差≤15℃；在炉时间120～150min；开轧温度930～960℃；精轧机入口温度870～900℃；减定径机入口温度830～850℃；吐丝温度820～850℃；预精轧出口温度不大于8m/s，斯太尔摩控冷线辊道速度最大不超过33m/s。风机及保温盖：1#、2#风机开启35％，其他风机100％，保温盖全打开。

本发明中，涉及到的部分术语，是本领域普通技术人员都可以了解的。为了充分说明，下面对部分术语进行了说明和解释：

所述连铸平台，为钢水连铸成方坯的地方；

中包温度：指钢水的温度；

液相线：即弹簧钢由液态转变为固态时的温度；

液芯：指钢水铸坯冷却时到芯部未完全凝固；

前三道次、后三道次：大方坯轧制总共经过六次轧制成小方坯

风机、斯太尔摩控冷线辊道：指轧后控冷速度通过风机开启大小以及盘条行走速度共同作用下达到所需冷速。

利用上述方法，常规轧制成Ф14规格弹簧钢盘条锭型偏析由以前≥4级下降到不到2级。

与现有技术相比，本法能够完全解决因为锭型偏析超标而导致改判的问题，大大降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

本发明具体流程见附图1，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

1、常规冶炼，控制上连铸平台温度，连铸时，中包温度在液相线28℃控制，拉速控制在0.5m/min，采用液芯压下并配以电磁搅拌技术连铸成320*420mm大方坯，电流强度450A，频率2Hz；末端液芯轻压下5mm。

2、二火开坯成185*185mm方坯工艺：加热工艺为一加热段温度：996℃，二加热段温度：1249℃，均热段温度：1212℃，二加和均热段时间196min；钢坯在炉时间238min；炉压保持微正压，炉内气氛保持弱还原性气氛；开轧温度1111℃，前三道次压下量控制在78之间，后三道次压下量控制在17之间，共六道次，空冷至室温。

3、高线Φ14mm规格轧制工艺：加热温度1086℃，均热段温度1073℃，上下断面温差≤15℃；在炉时间132min；开轧温度942℃；精轧机入口温度883℃；减定径机入口温度839℃；吐丝温度834℃；预精轧出口温度不大于8m/s，斯太尔摩控冷线辊道速度最大不超过33m/s。风机及保温盖：1#、2#风机开启35％，其他风机100％，保温盖全打开。

实施例1的方法，常规轧制成Ф14规格弹簧钢盘条锭型偏析1.5级。

实施例2

1、常规冶炼，控制上连铸平台温度，连铸时，中包温度在液相线33℃控制，拉速控制在0.3m/min，采用液芯压下并配以电磁搅拌技术连铸成320*420mm大方坯，电流强度300A，频率2Hz；末端液芯轻压下5mm。

2、二火开坯成185*185mm方坯工艺：加热工艺为一加热段温度：1089℃，二加热段温度：1247℃，均热段温度：1238℃，二加和均热段时间183min；钢坯在炉时间225min；炉压保持微正压，炉内气氛保持弱还原性气氛；开轧温度1133℃，前三道次压下量控制在70之间，后三道次压下量控制在25之间，共六道次，空冷至室温。

3、高线Φ14mm规格轧制工艺：加热温度1147℃，均热段温度1078℃，上下断面温差≤15℃；在炉时间122min；开轧温度953℃；精轧机入口温度897℃；减定径机入口温度846℃；吐丝温度843℃；预精轧出口温度不大于8m/s，斯太尔摩控冷线辊道速度最大不超过33m/s。风机及保温盖：1#、2#风机开启35％，其他风机100％，保温盖全打开。

实施例2的方法，常规轧制成Ф14规格弹簧钢盘条锭型偏析0.5级。

实施例3

1、常规冶炼，控制上连铸平台温度，连铸时，中包温度在液相线30℃控制，拉速控制在0.4m/min，采用液芯压下并配以电磁搅拌技术连铸成320*420mm大方坯，电流强度360A，频率2Hz；末端液芯轻压下5mm。

2、二火开坯成185*185mm方坯工艺：加热工艺为一加热段温度：959℃，二加热段温度：1213℃，均热段温度：1243℃，二加和均热段时间201min；钢坯在炉时间239min；炉压保持微正压，炉内气氛保持弱还原性气氛；开轧温度1134℃，前三道次压下量控制在80之间，后三道次压下量控制在15之间，共六道次，空冷至室温。

3、高线Φ14mm规格轧制工艺：加热温度1078℃，均热段温度1065℃，上下断面温差≤15℃；在炉时间143min；开轧温度958℃；精轧机入口温度892℃；减定径机入口温度840℃；吐丝温度835℃；预精轧出口温度不大于8m/s，斯太尔摩控冷线辊道速度最大不超过33m/s。风机及保温盖：1#、2#风机开启35％，其他风机100％，保温盖全打开。

实施例3的方法，常规轧制成Ф14规格弹簧钢盘条锭型偏析1级。