[發明專利]一種中碳冷鐓鋼棒線材的制造方法

有效

• 申請號: 201310027491.4
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103966411A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 張愛文;焦四海;張弛
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D8/06
• 分類號: C21D8/06;B21B1/16;B21B37/74
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及冷鐓鋼棒線材制造方法，尤其涉及一種中碳冷鐓鋼棒線材的制造方法。

背景技術

冷鐓鋼盤條的鋼種一般為低、中碳優質碳素結構鋼和合金結構鋼。冷鐓鋼產品主要用于汽車、造船、設備制造、電子、家電、自行車、工具、輕鋼結構、建筑等行業。所述冷鐓鋼可為經模鑄-初軋開坯或者連鑄大方坯-初軋開坯或連鑄小方坯在棒線材軋機上軋制及空冷得到的棒線材。SWRCH35K是國內外緊固件產品中廣泛使用的一種中碳冷鐓鋼，被用來制作高強度(8.8級以上)緊固件，在冷鐓前必須要進行“二拉一退”工藝處理，即先要進行酸洗、拉拔、球化退火(或軟化退火)和拉拔幾道工藝。現有冷鐓鋼退火工序時間長，每次最少需要8-20個小時的工耗時間，不但增加成本，而且還污染環境。

國內外有關縮短冷鐓鋼球化（或軟化）退火時間的專利、進行在線軟化軋制處理的冷鐓鋼專利以及進行免退火處理的冷鐓鋼專利如下：

中國專利CN1256320A公開了一種高速大變形的含碳量為0.15~0.65%的冷鐓鋼，該冷鐓鋼采用低于臨界溫度A_C1的660-720℃均溫之后保溫3小時，隨后冷卻至室溫，相比于需保溫10小時以上的傳統的冷鐓鋼球化退火工藝而言，保溫時間大大縮短，但該工藝主要適用于高速大變形的高速線材軋機軋制的盤條，對慢速軋機軋制的棒材不適用；僅僅提供了單純的退火熱處理，對盤條前面的軋制過程沒有實質性的解決措施。

中國專利CN101045238A公開了一種中碳合金冷鐓鋼在線軟化軋制方法，采用高速線材軋機在950-1180℃進行初、中、預精軋，然后水箱冷卻至700-820℃進行精軋，軋件累計壓下率50-85%，變形速率為1/5-1/30s，精軋后軋件水冷至680-780℃吐絲，以散卷0.01-0.5℃/s的冷速緩冷600-2400s，然后自然冷卻至室溫，可簡化球化退火處理和縮短球化退火時間并獲得軟化的盤條。由于其軋后散卷冷卻速度慢，珠光體組織得不到細化，且儲存的軋制變形能量相對較少。后續的球化退火時間得不到更好的縮短。另外由于軋后緩冷，影響產線的生產效率。

中國專利CN102321851A公開了一種10.9級含硼免球化退火冷鐓鋼盤條及其制造方法，該鋼種成分相對復雜，添加了較多的合金元素如B、Cr、Ni、V，其高線軋制開軋溫度為880-950℃，吐絲溫度為850-900℃，冷卻時采用大盤卷線堆冷或斯太爾摩線控冷，相應冷速分別為0.2-1℃/s和0.4-3℃/s，可省略球化退火工序，拉拔后直接冷鐓，但是其軋制、吐絲溫度過高，表面氧化皮厚，影響用戶后續使用，且添加合金元素較多，成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種中碳冷鐓鋼棒線材的制造方法，以解決現有技術中存在的不足或缺陷，能使中碳冷鐓鋼球化退火熱處理時間大幅縮短50%以上。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

本發明中碳冷鐓鋼棒線材的制造方法采用低溫軋制、軋后立即吹風冷卻、感應加熱預處理、球化退火熱處理等工藝。

具體地，一種中碳冷鐓鋼棒線材的制造方法，包括如下步驟：

（1）加熱和軋制：

先將中碳冷鐓鋼的鋼坯在950-1050℃加熱1-2小時，再進行多道次軋制得棒線材，終軋溫度為700-750℃，軋件累計壓下率≥75%；

（2）軋后快速風冷：

軋后的棒線材以≥0.5℃/s的冷速風冷至450-550℃；

（3）感應加熱預處理：

冷卻后的棒線材進入快速感應加熱爐內以5-15℃/s的速度升溫至730-750℃并保溫2-3分鐘；

（4）球化退火熱處理：

感應加熱預處理后的棒線材進入球化退火爐內進行球化退火熱處理，球化退火熱處理的條件為：所述感應加熱預處理后的棒線材先隨爐升溫至760-780℃并保溫60-80分鐘，再冷卻至680-710℃并保溫80-120分鐘后出爐空冷，獲得中碳冷鐓鋼棒線材。

本發明所述的中碳冷鐓鋼棒線材的化學成分重量百分含量為：C：0.32～0.38%，Si：0.10～0.35%，Mn：0.60～0.90%，P≤0.030%，S≤0.035%，其余為Fe和不可避免的雜質。

進一步的，所述中碳冷鐓鋼棒線材，還可含有相應國家標準允許添加的其它元素，如還含有Cr、Mo元素，其中Cr≤0.20%，Mo≤0.10%，以重量百分含量計。

本發明所述的中碳冷鐓鋼棒線材，如可以選自SWRCH35K鋼種或ML35鋼種。