10.9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属材料及其加工技术，尤其是一种10. 9级高强度螺杆用免退 火冷镦钢线材及其生产工艺。
【背景技术】
[0002] 冷镦钢线材主要用于制造螺栓、螺母、螺钉、螺杆等紧固件和一些冷成形的零部 件，其用途十分广泛。目前，在冷镦钢线材的生产过程中，尤其是高强度的冷镦钢线材的生 产过程中，为使其为适用于高强度紧固件的使用特点，其在生产过程中需要先进行退火再 进行拉拔，以及后续的相关处理，以使得材料性能达到需求。
[0003] 然而，钢材在退火过程中所涉及的工序繁杂，工艺周期较长，且需要相当的能耗； 此外，退火过程中还会造成一定的金属损失与环境的污染，而且增加了螺栓表面脱碳机会， 从而使得零部件的整体质量受到相当的影响；故而，退火工艺在确保材料性能达标的同时， 对于生产效率、生产环境等诸多方面均存在相对的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材及 其生产工艺，其可在高强度螺杆用冷镦钢线材的生产过程中，在确保钢条力学性能的同时， 通过省去生产过程中的退火工艺以实现生产效率的改进与对环境的保护。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明涉及一种10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材 及其生产工艺，所述10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材由下列组分按照重量百分比 组合而成：C :0? 39 ?0? 42%、Si :0? 15 ?0? 25%、Mn :0? 70 ?0? 85%、S :0 ?0? 020%、P : 0 ?0? 020%、Alt :0? 015 ?0? 05%、Cr :1. 00 ?1. 15%、Mo :0? 17 ?0? 22%，余量为 Fe 与 不可避免的杂质。
[0006] 作为本发明的一种改进，所述10. 9级高强度螺杆用冷镦钢线材中，S的重量百分 比为 0? 005 ?0? 015%。
[0007] 作为本发明的一种改进，所述10. 9级高强度螺杆用冷镦钢线材中，S的重量百分 比为 0? 011%。
[0008] 作为本发明的一种改进，所述10. 9级高强度螺杆用冷镦钢线材中，P的重量百分 比为 0? 001 ?0? 005%。
[0009] 作为本发明的一种改进，所述10. 9级高强度螺杆用冷镦钢线材中，P的重量百分 比为 0? 003%。
[0010]上述10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材的生产工艺包括有如下步骤： 1) 对原料钢述进行加热； 2) 对步骤1)中完成加热的钢坯进行轧制处理，其中，开轧温度为960至1000°C，乳制 阶段的变形量为30?70% ; 3) 对步骤2)中完成开轧的钢坯进行精轧处理，其中，精轧温度为780至820°C，精轧阶 段的变形量为15?35% ; 4) 对步骤3)中完成精轧的钢材进行进减定径处理，其温度为760至800°C，进减定径 阶段的变形量为20?40% ; 5) 对步骤4)中完成减定径处理的钢材进行吐丝成型处理，使其成为所需钢条，其中，吐 丝成型的温度为750至790°C ; 6) 对步骤5)中的成型钢条进行冷却处理。
[0011] 作为本发明的一种改进，所述钢条在冷却阶段的传输速率至多为〇. 3m/s，其可显 著改善钢材内部的晶体组织，以提高钢材的力学性能。
[0012] 作为本发明的一种改进，所述10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材按照步骤 2)中6)的工艺完成生产后，需对其进行调质处理；所述调质处理的具体步骤为： 8. 1)将冷镦钢线材置于加热炉中，随炉升温至850°C至870°C，保温1小时； 8. 2)对步骤8. 1)中的冷镦钢线材进行水淬处理，完成后将其置于600°C至620°C的环 境中进行回火处理2小时。
[0013] 采用上述技术方案的一种10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材及其生产工 艺，其较常规生产工艺降低了精轧过程中的温度，并通过改进精轧过程的中的钢材变形量， 以使得钢材在非再结晶区大变形，从而降低钢材中的晶粒度，进而为铁素体相变积累畸变 能；同时，上述技术方案通过降低进减定径温度的温度，并辅以对钢材变形量的控制，使得 钢材内部的奥氏体变形诱导铁素体相变，增加铁素体含量，最终在免去退火工艺的同时，确 保高强度螺杆用冷镦钢线材的质量得以保证。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明中高强度螺杆用冷镦钢线材的动态CCT曲线图； 图2为实施例1中钢材内部晶体组织结构图； 图3为实施例2中钢材内部晶体组织结构图； 图4为实施例3中钢材内部晶体组织结构图； 图5为实施例4中钢材内部晶体组织结构图； 图6为本发明中高强度螺杆用冷镦钢线材的升温过程DSC曲线； 图7为本发明中高强度螺杆用冷镦钢线材的降温过程DSC曲线。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语"前"、"后"、 "左"、"右"、"上"和"下"指的是附图中的方向，词语"内"和"外"分别指的是朝向或远离特 定部件几何中心的方向。
[0016] 实施例1 一种10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材，其由下列组分按照重量百分比组合而 成：C :0? 40%、Si :0? 18%、Mn :0? 76%、P :0? 013%、S :0? 003%、Alt :0? 029%、Cr:l. 03%、 Mo :0? 19%，余量为 Fe。
[0017] 对于上述10. 9级高强度螺杆用免退火冷镦钢线材进行直径为12毫米的冷镦钢盘 条的生产过程中，其采用下述生产工艺： 1) 将由上述组分配比而成的钢坯输送至加热炉内进行加热，钢坯在加热炉内的均热温 度为 1090°C ; 2) 对步骤1)中完成加热的钢坯进行轧制处理，其中，开轧温度为980°C，乳制阶段的变 形量为62% ; 3) 对步骤2)中完成开轧的钢坯进入精轧机的温度为800°C，精轧阶段的变形量为 33% ； 4) 对步骤3)中完成精轧的钢材进行进减定径处理，其中，钢材进入减定径机的温度为 780°C，进减定径阶段的变形量为38% ; 5) 对步骤4)中完成减定径