专利名称：一种降低低碳冷镦钢盘条边部对称粗晶组织的方法
技术领域：
本发明属于轧钢技术领域，特别是提供了一种降低低碳冷镦钢盘条边部对称粗晶组织的方法，应用于高速线材厂生产低碳冷镦钢热轧盘条，是一种热轧盘条表面对称粗晶组织的控制技术。
背景技术：
低碳冷镦钢热轧盘条主要用来制作标准件，在深加工过程中需要进行冷镦。在冷镦形变过程中，盘条的瞬间形变速率、形变量很大。在1/4冷顶锻试验中，盘条周长被扩展为原来的3倍，表面的拉应力最大，放大了钢材表面的缺陷。盘条表面缺陷是导致冷顶锻开裂的直接原因。盘条表面缺陷的形成有两方面原因，一是坯料本身带来的；二是在轧制过程中产生的。导致冷顶锻开裂的材料问题通常关注较多的是耳子、划伤、折叠、裂纹和发纹等 表面缺陷，表面边部对称粗晶组织对冷镦锻性能的影响研究较少。盘条表面边部存在的对称粗晶组织引起截面组织的不均匀性，不仅降低材料均匀变形能力，而且非塑性协调变形作用大大增加了冷镦开裂的机率。因此边部对称粗晶组织也是导致冷镦开裂的原因之一。关于低碳冷镦钢粗晶组织种类较多，盘条边部对称粗晶组织、近表面粗晶组织、盘条中心局部粗晶组织和混晶组织。除边部对称粗晶组织外，盘条中心局部粗晶组织和混晶组织往往伴随有魏氏组织，或者说就是表面魏氏组织。关于粗晶和魏氏组织科研人员研究较多，艾星辉等在“SWRCH22A冷镦钢线材拉拔断裂分析”中提出控制盘条吐丝后的冷却速率，来降低魏氏组织出现的几率；廖琳琳在《冷镦钢SWRCH22A轧制工艺的开发》中对粗晶组织进行了深入分析，提出通过优化加热炉工艺、轧制工艺、控冷工艺来抑制表面粗晶和魏氏组织的方法。但关于低碳冷镦钢边部对称粗晶组织尚未见任何报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低低碳冷镦钢盘条边部对称粗晶组织的方法，解决了低碳冷镦钢热轧盘条边部对称粗晶组织难以控制的问题。用于低碳冷镦钢热轧盘条表面对称粗晶组织的控制。通过控制高线生产过程中夹送辊夹持力和夹持温度来控制热轧盘条表面边部对称粗晶组织。适合于高速线材厂生产工艺的优化调整，在深入分析了边部对称粗晶组织成因的基础上，对热轧盘条控轧控冷过程各工艺环节提出具体量化控制，适合于目前高线厂生产低碳冷镦钢盘条生产工艺的优化。工艺步骤及控制的技术参数为I、精轧入口温度控制在900 950°C范围内，获得细小均匀的奥氏体组织。精轧温度是控制盘条形变奥氏体组织均匀的关键，如果温度太高，造成粗大的奥氏体晶粒，轧后的冷却过程中容易产生大面积粗晶和魏氏组织等其它类型粗晶组织；如果温度太低，发生在部分再结晶区间轧制，很容易形成混晶组织。只有控制精轧温度在900 950°C温度区间，才可以获得较为均匀细小的形变奥氏体组织。2、夹送辊夹持力控制在O. 2 O. 4MPa范围内，尽量获得较小的夹持平面。高线生产过程中夹送辊的作用一是输送、引导轧件顺利进入吐丝机；二是根据轧速和产品规格的变化，控制轧件头尾部运行速度，辅助吐丝机顺利吐出均匀一致的线圈；三是夹送辊配合减定径机和吐丝机一起进行速度调节，保持全程张力控制，是保证生产顺行和吐丝机正常工作的关键设备。目前高速线材厂夹送辊多采用尾部夹持方式，夹持力的设定要适当，保证有效夹持轧件，夹持力过小会造成接触面打滑发生事故，过大会使线材表面产生压痕影响表面质量、甚至拉断。3、精轧后，采用合适的水冷工艺，吐丝温度控制在860 900°C。精轧后水冷作用其一是防止精轧温升后，造成组织异常长大，而产生粗晶。其二是控制吐丝温度(夹送辊夹送温度)，控制在860 900°C，可以很好的降低边部对称粗晶组织。温度在820 860°C范围内，热轧盘条表面氧化铁皮会出现明显的红锈，影响机械除磷 生倉泛;4、夹送辊夹持温度(吐丝温度)控制在860 900°C范围内。夹送辊在尾部夹送过程中，热轧盘条表面出现对称小平面是不可避免的。热轧盘 条在夹送过程中，会产生较小的形变量，如果夹送温度较高，在未再结晶区的较高温度区间，多数的晶粒保持原形不变，产生回复。但局部出现巨大的晶粒。由于在回复区给以轻微的变形，在局部地方诱发晶界移动而产生巨大晶粒。如果夹送温度较低，微小的变形处于未再结晶的低温区间，晶粒只被拉长，而不发生再结晶和晶界移动。夹送辊夹送温度(吐丝温度)只有控制在860 900°C范围内，才能降低边部对称粗晶组织。现场控制夹送辊夹送温度试验结果显示，低碳冷镦钢SWRCH22A热轧盘条在980°C夹送，盘条边部对称粗晶组织沿径向延伸到心部位置；将夹送温度降为920°C时，边部对称粗晶组织大幅度的降低；将夹送温度进一步降为850°C时，边部对称粗晶组织大幅度减小，只在局部很少量存在。在980°C、920°C和850°C温度下夹送盘条边部对称粗晶组织分别见图2，图3，图4。本发明的优点在于，热轧盘条边部对称粗晶组织得到了明显的控制，显著降低了热轧盘条边部对称粗晶组织，减小了在冷镦过程中由于边部对称粗晶组织而导致的冷镦开
ο
图I为低碳冷镦钢SWRCH22A热轧盘条在920°C夹送时，形成边部对称粗晶组织宏观形貌图。图2为低碳冷镦钢SWRCH22A热轧盘条在980°C夹送时，形成边部对称粗晶组织微观形貌图。图3为低碳冷镦钢SWRCH22A热轧盘条在920°C夹送时，形成边部对称粗晶组织微观微观图。图4为低碳冷镦钢SWRCH22A热轧盘条在850°C夹送时，形成边部对称粗晶组织微观微观图。具体实施例方式本发明在首钢一线材160mm2生产Φ6. 5mm SWRCH22A盘条中得到应用，明显降低了热轧盘条边部对称粗晶组织。I.精轧入口温度控制在920°C ;2.开启精轧后1、2、4和5号水冷箱，吐丝温度控制在870°C ；
3.夹送辊夹持力控制在O. 4MPa ； 4.夹送辊夹持温度控制在870 。
权利要求
1.一种降低低碳冷镦钢盘条边部对称粗晶组织的方法，其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数为 (1)精轧入口温度控制在900 950°C范围内，获得细小均匀的奥氏体组织； (2)夹送辊夹持力控制在O.2 O. 4MPa范围内； (3)夹送辊夹持温度控制在860 900°C范围内。
全文摘要
一种降低低碳冷镦钢盘条边部对称粗晶组织的方法，属于轧钢技术领域。工艺步骤及控制的技术参数为精轧入口温度控制在900～950℃范围内，获得细小均匀的奥氏体组织；夹送辊夹持力控制在0.2～0.4MPa范围内；夹送辊夹持温度控制在860～900℃范围内。控制夹送辊夹送温度，减小由于夹持力引起的轻微形变，在局部地方诱发晶界移动而产生的巨大晶粒。优点在于，热轧盘条边部对称粗晶组织得到了明显的控制，显著降低了热轧盘条边部对称粗晶组织，减小了在冷镦过程中由于边部对称粗晶组织而导致的冷镦开裂。
文档编号C21D11/00GK102719641SQ201210202250
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者佟倩, 史昌, 晁月林, 李三凯, 李舒笳, 王丽萍, 王猛, 王立峰, 罗志俊 申请人:首钢总公司