专利名称：一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种中碳冷镦钢线材生产，具体的说是ー种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法。
背景技术：
根据我国汽车エ业协会预测，基干“十二五”期间整车发展速 度远快于汽车紧固件的发展，今后几年将是汽车紧固件的高速发展期。国外进ロ材料具有淬透性好、纯净度高和装配稳定等诸多优点，因而高级别的紧固件市场长期被国外产品占据。我国生产紧固件用线材的钢企较多，其产品质量參差不平，且多以中低端产品为主。产品质量上，铁素体加珠光体为主要组织的线材生产，搭接点和非搭接点在冷却过程存在冷速不均匀的情況。非搭接点处冷速较快，得到晶粒粗大的铁素体组织，且组织不均匀，可导致冷镦性能的降低。搭接点位置由于冷速较慢，出罩温度较高相变尚未结束，在后续的集卷空冷中，发生进一歩的相变最终产生贝氏体加少量铁素体和珠光体组织。这样造成盘条组织、性能不均匀，这给下游客户的加工使用带来了很大的不便，易造成冷镦加工开裂及加工率低等问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法。该方法通过合理的冷镦钢线材控制轧制与控制冷却エ艺，充分利用终轧阶段奥氏体晶粒的再结晶，细化原始奥氏体晶粒，同时优化斯太尔摩风冷线エ艺，得到以贝氏体为主的组织性能均匀的原始盘条，在后续热处理中得到了均匀的球化退火组织，有效減少冷镦钢加工的开裂问题。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，エ艺路线为电炉冶炼一精炼一连鋳一钢坯抛丸、修磨一铸坯加热一除鳞一粗轧一中轧一精轧一吐丝一斯太尔摩风冷线一集卷一入库，得到组织性能均匀的优质高强冷镦钢；具体如下
冷镦钢化学成分按重量百分比为c 0. 30 0. 50%, Mn :0. 45 0. 90%, Si :0. 05
0.40%, Cr :0. 70 I. 50%,Mo :0. 03 0. 50%,Alt:0. 015 0. 040%，其余为 Fe 及不可避免的杂质；
轧制エ艺铸坯加热后钢坯出炉温度910 1160°C，精轧终轧温度800 900°C，吐丝温度780 870°C ；
斯太尔摩风冷线控冷エ艺以5°C /s 10°C /s冷速冷却至520 700°C后入罩，罩内冷速为0. 2 0. 8°C /s，出罩温度为460 620°C。本发明通过设定合理エ艺參数，在入罩前快冷，避免发生铁素体及珠光体相变；然后以较低温度入罩缓冷，非搭接点和搭接点先后发生贝氏体转变，得到组织性能均匀的盘条。搭接点位置以较慢冷速冷却，发生少量的铁素体、珠光体相变。控制出罩温度到贝氏体即将转变温度，在后续集卷空冷中，发生进一步相变最终产生以贝氏体为主加少量铁素体和珠光体的组织。中间(即非搭接点):快冷阶段，相变过程基本越过铁素体和珠光体相变区；随后以较低温度入罩后，发生贝氏体相变；同样得到贝氏体为主加少量铁素体和珠光体的组织。尽管搭接点和非搭接点处存在较大温差，但控制罩内合理的冷速，得到以贝氏体为主加少量铁素体和珠光体的组织。这种组织性能均匀的盘条，在先球化退火再拉拔的冷镦加工过程中可以得到很好的应用。本发明进一歩限定的技术方案是
前述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，冷镦钢化学成分按重量百分比为C 0. 40%, Mn 0. 65%, Si :0. 23%, Cr :0. 97%, Mo :0. 23%, P :0. 010%, S :0. 002%, Cu :0. 08%,Ni 0. 04%, Alt 0. 025%，其余为Fe及不可避免的杂质；
轧制エ艺铸坯加热后钢坯出炉温度1050°C，精轧终轧温度825°C，吐丝温度820°C ；斯太尔摩风冷线控冷エ艺盘卷搭接点风冷冷速6. 50C /s，盘卷中间风冷冷速7. 50C / s，盘卷搭接点入罩温度680°C，盘卷中间入罩温度650°C，盘卷搭接点罩内冷速0. 35°C /s,盘卷中间罩内冷速0. 830C /s，盘卷搭接点出罩温度600°C，盘卷中间出罩温度480°C ；
所制得的冷镦钢力学性能为抗拉强度970Mpa，延伸率16%，断面收缩率50%，维氏硬度306Hv。前述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，冷镦钢化学成分按重量百分比为C 0. 40%, Mn 0. 64%, Si :0. 24%, Cr :0. 98%, Mo :0. 22%, P :0. 014%, S :0. 003%, Cu 0. 07%，Ni 0. 05%, Alt :0. 027%，其余为Fe及不可避免的杂质；
轧制エ艺铸坯加热后钢坯出炉温度1060°C，精轧终轧温度830°C，吐丝温度820°C ；斯太尔摩风冷线控冷エ艺盘卷搭接点风冷冷速6. 70C /s，盘卷中间风冷冷速7. 70C /s，盘卷搭接点入罩温度675°C，盘卷中间入罩温度640°C，盘卷搭接点罩内冷速0. 36°C /s,盘卷中间罩内冷速0. 81 °C /s，盘卷搭接点出罩温度595 °C，盘卷中间出罩温度485 °C ;
所制得的冷镦钢力学性能为抗拉强度983Mpa，延伸率15%，断面收缩率49%，维氏硬度298Hv。前述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，冷镦钢规格为の5. 5 26mm0本发明的有益效果是本发明通过对现行控轧控冷エ艺进行合理设定，充分发挥了控轧控冷エ艺在组织控制方面的作用，控制出理想的组织性能均匀的盘条，1/3冷顶锻100%合格，大幅降低冷镦钢冷镦开裂问题，提高标准件成品的合格率，提高经济效益。
图I为本发明实施例I盘条搭接点位置的显微组织照片。图2为本发明实施例I盘条非搭接点处的显微组织照片。
具体实施例方式一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，采取控制钢坯成分以及根据不同规格采用不同控轧控冷エ艺来生产组织性能均匀的冷镦钢，主要的生产エ艺路线为电炉冶炼一精炼一连鋳一钢坯抛丸、修磨一铸坯加热一除鳞一粗轧一中轧一精轧一吐丝一斯太尔摩风冷线一集卷一捆扎标示一检验一入库。冷镦钢线材规格0 5. 5 26_。实施例I
米用还料断面为150X 150mm方还,成品规格为成分如表I所不,钢还出炉温度为1050°C，吐丝温度为820°C，轧制エ艺和斯太尔摩风冷线控冷エ艺如表2所示，力学性能如表3所示。实施例2
米用还料断面为150X 150mm方还,成品规格为①12mm,成分如表I所不,钢还出炉温度为1060°C，吐丝温度为820°C，轧制エ艺和斯太尔摩风冷线控冷エ艺如表2所示，表2中“中间”即“非搭接点”。力学性能如表3所示。
表I化学成分(wt, %)
权利要求
1.一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，其特征在于该制造方法的工艺路线为电炉冶炼、精炼、连铸、钢坯抛丸修磨、铸坯加热、除鳞、粗轧、中轧、精轧、吐丝、斯太尔摩风冷线、集卷、入库，得到组织性能均匀的优质高强冷镦钢；具体如下 冷镦钢化学成分按重量百分比为c 0. 30 0. 50%, Mn :0. 45 0. 90%, Si :0. 05 0.40%, Cr :0. 70 I. 50%,Mo :0. 03 0. 50%,Alt:0. 015 0. 040%，其余为 Fe 及不可避免的杂质； 轧制工艺铸坯加热后钢坯出炉温度910 1160°C，精轧终轧温度800 900°C，吐丝温度780 870°C ； 斯太尔摩风冷线控冷工艺以5°C /s 10°C /s冷速冷却至520 700°C后入罩，罩内冷速为0. 2 0. 8°C /s，出罩温度为460 620°C。
2.根据权利要求I所述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，其特征在于所述冷镦钢化学成分按重量百分比为C 0. 40%, Mn 0. 65%，Si :0. 23%，Cr :0. 97%，Mo 0.23%, P 0. 010%, S 0. 002%, Cu :0. 08%, Ni :0. 04%, Alt :0. 025%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。
3.根据权利要求I所述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，其特征在于轧制工艺中，铸坯加热后钢坯出炉温度1050°C，精轧终轧温度825°C，吐丝温度820°C。
4.根据权利要求I所述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，其特征在于斯太尔摩风冷线控冷工艺中，盘卷搭接点风冷冷速6. 50C /s，盘卷中间风冷冷速7. 50C /s，盘卷搭接点入罩温度680°C，盘卷中间入罩温度650°C，盘卷搭接点罩内冷速0. 350C /s，盘卷中间罩内冷速0. 83 °C /s，盘卷搭接点出罩温度600 0C，盘卷中间出罩温度480 °C。
5.根据权利要求I所述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，其特征在于所制得的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的力学性能为抗拉强度970Mpa，延伸率16%，断面收缩率50%，维氏硬度306Hv。
6.根据权利要求I所述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，其特征在于所述冷镦钢化学成分按重量百分比为C 0. 40%, Mn 0. 64%，Si :0. 24%，Cr :0. 98%，Mo 0.22%, P 0. 014%, S 0. 003%, Cu :0. 07%, Ni :0. 05%, Alt :0. 027%，其余为 Fe 及不可避免的杂质； 轧制工艺铸坯加热后钢坯出炉温度1060°C，精轧终轧温度830°C，吐丝温度820°C ； 斯太尔摩风冷线控冷工艺盘卷搭接点风冷冷速6. 70C /s，盘卷中间风冷冷速7. 70C /s，盘卷搭接点入罩温度675°C，盘卷中间入罩温度640°C，盘卷搭接点罩内冷速0. 36°C /s,盘卷中间罩内冷速0. 81 °C /s，盘卷搭接点出罩温度595 °C，盘卷中间出罩温度485 °C ; 所制得的冷镦钢力学性能为抗拉强度983Mpa，延伸率15%，断面收缩率49%，维氏硬度298Hv。
7.根据权利要求I所述的组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法，其特征在于所述冷镦钢规格为0 5. 5 26_。
全文摘要
本发明公开了一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法。冷镦钢的化学成分按重量百分比为，C0.30～0.50%，Mn0.45～0.90%，Si0.05～0.40%，Cr0.70～1.50%，Mo0.03～0.50%，Alt:0.015～0.040%，其余为Fe及不可避免的杂质。轧制工艺加热后钢坯出炉温度910～1160℃，精轧终轧温度800～900℃，吐丝温度780～870℃；斯太尔摩风冷线控冷工艺以大于5℃/s冷速冷却至520～720℃后入罩，罩内冷速为0.2～0.8℃/s。本发明通过对控轧控冷工艺的合理设定及优化，得到理想的组织，冷顶锻100%合格，有效降低冷镦钢冷镦开裂问题，提高标准件成品的合格率，同时大幅提高经济效益。
文档编号C22C38/22GK102808131SQ201210263048
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者李恒坤, 吴年春, 尹雨群, 崔强, 王莉莉 申请人:南京钢铁股份有限公司