专利名称：低碳合金钢球化方法
技术领域：
本发明涉及一种钢材加工方法。具体说，是一种对低碳合金钢进行球化处理的方法。
背景技术：
在钢材生产行业都知道，低碳合金钢已广泛应用于冷镦件和冷挤压件的生产。在冷镦、挤压件生产过程中，钢材会受到极高的挤压应力，这就要求挤压前的钢材要有较高的耐变形能力。而钢材的耐变形能力高低，又取决于其球状珠光体组织比例的高低，球状珠光体组织比例高，耐变形能力就高。为提高钢材的耐变形能力，传统方法都是采用单一的球化退火方法。由于低碳合金钢的碳含量较低，珠光体的含量少，在退火过程中形成核的可能性 就小，片状珠光体组织的球粒化转变就比较困难。因此，仅靠单一的球化退火方法，很难提高钢材的耐变形能力，使得冷镦、挤压件成品率低，质量不高。另外，传统的球化退火方法主要有普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢材加热到高于Aa (加热相变开始温度)的2(T30度并保温8 10小时后，停止加温自然冷却到500度后取出进行空气冷却。等温球化退火是同样将钢材加热到高于Aa (加热相变开始温度)的2(T30度并保温4小时后，停止加温自然冷却到略低于Art (冷却下临界点温度)并等温61小时，再自然冷却到500度后取出进行空气冷却。由此可见，无论是普通球化退火，还是等温球化退火，加热温度都较高，使得能耗大，生产成本较高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种低碳合金钢球化方法。采用这种方法，可提高产品质量，降低生产成本。为解决上述问题，采取以下技术方案
本发明的低碳合金钢球化方法特点是依次包括以下步骤
先选取016 20_的低碳合金钢盘元；
然后，将O16 20mm的低碳合金钢盘元放入退火炉中，加温至68(T70(TC ;在此温度下保温5 7小时后，随炉冷却到59(T610°C，取出；
之后，除去低碳合金钢表面的氧化皮，并让其自然干燥；
之后，在除去氧化皮的低碳合金钢表面涂敷润滑剂；
之后，在带有润滑剂的低碳合金钢一端轧出直径为13 15mm、长度为150mm的头子，以便于穿模拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速，将OnelOmm的低碳合金钢拉成^13. 5^16mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到28. 8^36% ；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电加热保护气氛炉，加温至70(T73(TC，并在此温度下保温扩11小时，进行球化退火，使半成品的球化率达到80%以上，得到成品钢。所述低碳合金钢是20CrMo钢。所述润滑剂是油脂石灰液。所述保护气氛炉是氨分解气炉。采取上述方案，具有以下优点
由上述方案可以看出，由于本发明采用在两次球化退火之间，对钢材进行了拉拔。通过对钢材的冷拉拔，使钢材的晶格发生滑移，片状珠光体产生破裂倾向。这样，在进行第二次球化退火时，可大大降低球化温度、缩短保温时间。与普通球化和等温球化相比，不仅球化温度较低，可下降50度以上,而且球化率高接近100%。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明
实施例一
先选取中16_的低碳合金钢盘元，所述低碳合金钢是20CrMo钢；
然后，将0>16_的低碳合金钢盘元放入退火炉中，加温至680°C ;在此温度下保温5小时后，随炉冷却到600°C，取出；
之后，采用四抛头连续式抛丸机除去低碳合金钢表面的氧化皮，并让其自然干燥；
之后，在除去氧化皮的低碳合金钢表面涂敷润滑剂，所述润滑剂是油脂石灰液；
之后，在带有润滑剂的低碳合金钢一端轧出直径为14mm、长度为150mm的头子，以便于穿模进行拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速,将￠16111111的低碳合金钢拉成013. 5mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到28. 8% ；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电加热保护气氛炉，加温至720°C，并在此温度下保温9小时，进行球化退火。所述保护气氛是氨分解气炉；
之后，让经过球化退火的半成品随炉冷却到100°C时抽真空出炉，得到成品钢；
最后，用金相显微镜对成品钢进行金相检验，得到球化率达到96%的成品钢。所述金相显微镜是XZT-6A型金相显微镜，其放大倍数为500倍。实施例二
先选取中18_的低碳合金钢盘元，所述低碳合金钢是20CrMo钢；
然后，将0>18_的低碳合金钢盘元放入退火炉中，加温至690°C ;在此温度下保温6小时后，随炉冷却到590°C，取出；
之后，采用四抛头连续式抛丸机除去低碳合金钢表面的氧化皮，并让其自然干燥；
之后，在除去氧化皮的低碳合金钢表面涂敷润滑剂，所述润滑剂是油脂石灰液；
之后，在带有润滑剂的低碳合金钢一端轧出直径为14mm、长度为150mm的头子，以便于穿模进行拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速,将cI5ISmm的低碳合金钢拉成cI5ISmm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到30. 5% ；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电加热保护气氛炉，加温至700°C，并在此温度下保温10小时，进行球化退火。所述保护气氛是氨分解气炉；
之后，让经过球化退火的半成品随炉冷却到100°C时抽真空出炉，得到成品钢；
最后，用金相显微镜对成品钢进行金相检验，得到球化率达到98%的成品钢。所述金相显微镜是XZT-6A型金相显微镜，其放大倍数为500倍。
实施例三
先选取0 20mm的低碳合金钢盘元,所述低碳合金钢是20CrMo钢；
然后，将0>20_的低碳合金钢盘元放入退火炉中，加温至700°C ;在此温度下保温7小时后，随炉冷却到610°C，取出；
之后，采用四抛头连续式抛丸机除去低碳合金钢表面的氧化皮，并让其自然干燥；
之后，在除去氧化皮的低碳合金钢表面涂敷润滑剂，所述润滑剂是油脂石灰液；
之后，在带有润滑剂的低碳合金钢一端轧出直径为15mm、长度为150mm的头子，以便于穿模进行拉拔；
之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速,将的低碳合金钢拉成cI5IGmm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到36% ；
之后，将半成品打包装入强对流罩式电加热保护气氛炉，加温至730°C，并在此温度下保温11小时，进行球化退火。所述保护气氛是氨分解气炉；
之后，让经过球化退火的半成品随炉冷却到100°C时抽真空出炉，得到成品钢；
最后，用金相显微镜对成品钢进行金相检验，得到球化率达到99%的成品钢。所述金相显微镜是XZT-6A型金相显微镜，其放大倍数为500倍。
权利要求
1.低碳合金钢球化方法，其特征在于依次包括以下步骤 先选取016 20_的低碳合金钢盘元； 然后，将O16 20mm的低碳合金钢盘元放入退火炉中，加温至68(T70(TC ;在此温度下保温5 7小时后，随炉冷却到59(T610°C，取出； 之后，除去低碳合金钢表面的氧化皮，并让其自然干燥； 之后，在除去氧化皮的低碳合金钢表面涂敷润滑剂； 之后，在带有润滑剂的低碳合金钢一端轧出直径为13 15_、长度为150_的头子，以便于穿模拉拔； 之后，用倒立式拉机以50米/分钟的拉速，将OnelOmm的低碳合金钢拉成^13. 5^16mm的半成品，使半成品的冷拉变形率达到28. 8^36% ； 之后，将半成品打包装入强对流罩式电加热保护气氛炉，加温至70(T73(TC，并在此温度下保温扩11小时，进行球化退火，使半成品的球化率达到80%以上，得到成品钢。
2.根据权利要求I所述的低碳合金钢球化方法，其特征在于所述低碳合金钢是20CrMo钢。
3.根据权利要求I所述的低碳合金钢球化方法，其特征在于所述润滑剂是油脂石灰液。
4.根据权利要求I所述的低碳合金钢球化方法，其特征在于所述保护气氛炉是氨分解气炉。
5.根据权利要求4所述的低碳钢球化方法，其特征在于氨分解气氛是由体积为75%的氢和25%的氮组成的混合气氛,其露点低于_40°C。
全文摘要
本发明涉及一种低碳合金钢球化方法。具体说，是一种对低碳合金钢进行球化处理的方法。该方法包括对低碳合金钢盘元加温、除去表面氧化皮、在表面涂敷润滑剂、轧制头子、半成品拉制、进行球化退火等步骤。采用这种方法，可提高产品质量，降低生产成本。
文档编号C21D8/06GK102703666SQ20121016632
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月27日 优先权日2012年5月27日
发明者周兴良, 许适 申请人:无锡天辰冷拉型钢有限公司