[發明專利]一種低碳含硼標準件用冷鐓鋼的連鑄工藝

有效

• 申請號: 201210358753.0
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102873293A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 宋金平;陳興華;朱守欣;李林;吳建勇
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18;B22D11/111
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任立;姚姣陽

技術領域

本發明涉及冶金領域的一種鋼的連鑄工藝，具體的說是一種低碳含硼標準件用冷鐓鋼的連鑄工藝。

背景技術

冷鐓鋼，又稱鉚螺鋼或冷頂鍛鋼，是利用金屬的塑性，采用冷鐓加工成型工藝生產互換性較高的標準件用鋼。冷鐓鋼冷成型性能良好，在機械加工行業用冷拔代替熱軋材冷切削機加工，這種工藝的優點是節約大量工時，同時金屬消耗可以降低10%~30%，而且產品尺寸精度高、表面光潔度好和生產率高，是近10年來興起的較先進的機械加工工藝。它主要用制造標準件，非標準緊固件及各種機械零件。冷鐓鋼產品廣泛用于制造螺栓、螺母、螺釘等各類緊固件；另一重要用途是制造冷擠壓零部件和各種冷鐓成形的零配件，該用途是隨著汽車工業發展起來的，逐步擴大到電器、照相機、紡織器材、機械制造等領域。冷鐓鋼是目前發展迅速，應用范圍廣泛的一種高效品種。

冷鐓用鋼的實物品質尚不能完全滿足標準件行業要求，在一定程度上依賴進口。據海關統計，我國每年進口的緊固件在12～13萬噸。隨著緊固件工業的迅猛發展，新鋼種不斷地開發和引進，對外的出口也日益增多，隨汽車、石油、機械等各行業的技術進步，對配套的緊固件提出許多新要求，不但是形式尺寸上的，而且是性能與可靠性上的，實際上是對緊固件材料提出更高的要求。

汽車行業的迅猛增長加大了對鋼鐵材料的需求,雖然我國已持續多年成為世界第一大產鋼國,但是汽車發動機及關鍵部件緊固件用鋼由于強度條件的限制還是以進口產品為主。同時汽車的高性能化和輕量化的發展趨勢,對作為連接部件的緊固件提出了更高設計應力和輕量化的要求,而緊固件用鋼高強度化則是解決這一要求的最有效途徑。

為了增加緊固件的市場競爭力，在提高鋼材性能和冶金質量的同時，還要求減少生產成本，省略或簡化工序，降低對能源的消耗。因此開發了節約合金元素的低、中碳高強度硼鋼。其成分設計的基本原則是降低含碳量，改善鋼的冷變形能力，加入0.0005%~0.0035%的硼，以彌補因降碳而造成的強度和淬透性的損失。另外根據需要還可加適量Cr、Mn、Ti等合金元素，進一步提高淬透性。硼鋼的特點是由于少量硼代替大量合金元素，鋼材成本降低，碳和合金元素含量低，熱軋線材可以直接拉拔物冷鐓加工，不需要預先球化退火處理，節約了緊固件的制造成本。但此類鋼種在連鑄澆注期間，易出現水口堵塞，結晶器液面波動大，可澆注性差的情況。鑄坯有時出現密集的角部小橫裂,對應盤條表面則產生大量結疤,成品率不高；有時面部出現橫向凹陷與縱向凹陷并伴生裂紋，部分鑄坯無法通過修磨處理使用，只能報廢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術存在的缺點，提出一種低碳含硼標準件用冷鐓鋼的連鑄工藝，可有效防止澆注過程水口堵塞正常的結晶器液面波動，鑄坯角部小橫裂，連鑄澆注順利，鑄坯內外部質量良好，表面無裂紋。

本發明解決以上技術問題的技術方案是：

一種低碳含硼標準件用冷鐓鋼的連鑄工藝，連鑄采用全保護澆注，中間包開澆前灌氬氣，鋼包到中間包采用長水口氬封保護澆注；中間包到結晶器采用整體內裝浸入式水口保護澆注；中包中鋼水使用覆蓋劑；中間包連續測溫；在連鑄澆注過程中結晶器液面采用全自動液面檢測；連鑄拉速按中間包過熱度自動控制；結晶器及二冷自動配水；澆注過程結晶器中使用低碳含硼標準件用冷鐓鋼專用保護渣，低碳含硼標準件用冷鐓鋼專用保護渣按重量百分比包括的化學成分為：SiO₂：31±1.0%，CaO：25.0±4.0%，Al₂O₃：10.5±4.0%，Fe₂O₃：≤1.5%，MgO：≤4.5%，F^－：≤2±1.5%，K₂O+Na₂O：9.0±1.0%，C_固：16±2.0%，H₂O≤0.5%，以上各成分的重量百分之和為100%；