[發(fā)明專利]非調質軸類零件用棒材及其制造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310505403.7
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103589970A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 周蕾;程維瑋;高延祥;楊偉寧;劉文學;孫華
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/38;C22C38/28;C22C38/14;C21D8/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

技術領域

本發(fā)明涉及一種非調質類鋼，具體來講是一種非調質軸類零件用棒材，還涉及其制造工藝。

背景技術

非調質圓鋼是在熱軋狀態(tài)或正火狀態(tài)或鍛造后空冷狀態(tài)下具有與調質熱處理態(tài)相當?shù)木C合力學性能的中碳低合金結構鋼，該鋼種具有簡化生產工藝，較少變形開裂，從而降低能耗和生產成本，因此非調質鋼受到各國的重視，得到迅速發(fā)展和應用；現(xiàn)有的非調質鋼主要是通過添加一定量的合金元素如Cr、Ni或V等來提高強韌性，經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，授權公告號為：CN102199731B的中國專利公開了“一種復合微合金化的大截面非調質鋼”，該發(fā)明V含量在0.04%以上，添加了B元素，Si含量在0.4%以下，未對Al含量進行特殊控制，且棒材沖擊功在40J以下；申請公布號為：CN102605249A的中國專利公開了一種“錳硼系低碳微合金高強度非調質鋼及其生產方法”，該發(fā)明?V含量在0.08以上，添加了B元素，并且Si、Mn含量均較高，因此生產成本較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，減少加入的合金元素量，通過合理的成分設計和軋后的控溫冷卻，得到力學性能優(yōu)良的非調質軸類零件用棒材。

本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案：

一種非調質軸類零件用棒材，其化學成分按重量百分比計包括：?C0.35～0.41%，Si0.50～0.65%，Cr≤0.25%，Mn1.35～1.55%，Al0.010～0.040%，S0.015～0.065%，P≤0.025%，Nb0.010～0.040%,?V0.010～0.034%,?Ti0.010～0.040%,N0.0120～0.0200%,余量為Fe和不可避免的雜質。

制造非調質軸類零件用棒材的工藝，包括以下工序：EAF冶煉→LF精煉→VD真空處理→輕壓下工藝連鑄→鑄坯緩冷→鑄坯檢驗→加熱→除鱗→大壓下軋制→控制冷卻→入坑→矯直→修磨→探傷→成品檢驗→包裝→標識→稱重→入庫，

EAF冶煉工序中：嚴格控制電爐終點碳、終點磷及出鋼溫度，采用偏心爐底無渣出鋼，出鋼過程鋼包內加合金進行預脫氧，嚴禁出鋼下渣；

LF精煉工序中：通過喂鋁線和添加鋁粒使鋼水保證Al含量≥0.010%，全程吹氬充分攪拌，確保白渣時間≥30分鐘；

VD真空處理工序中：在VD工位保持氬氣攪拌，破真空后按目標值微調成分，喂入鈣鐵線進行夾雜物變性處理，保證氬氣軟吹時間在10分鐘以上，鋼中加鈣后，可以避免形成長條狀的硫化物夾雜，從而改善鋼的各向異性。借助于喂絲機快速輸入鋼液，在鋼液深處熔化溶解，起到脫氧、脫硫、去夾雜的作用，同時能對成分進行微調，能使金屬及稀土等元素提高收得率，保證?成份的穩(wěn)定性。減少貴重元素的加入量，降低精煉成本。適用于爐外精煉過程中進行鋼水鈣處理；

輕壓下工藝連鑄工序中，大斷面連鑄機凝固末端輕壓下連鑄，過熱度20-30℃；

大壓下軋制工序中，軋制加熱溫度控制在1100-1280℃之間、開軋溫度1100℃以上，終軋溫度900℃以上；

大壓下軋制工序中，采用雙輥可逆式軋機，最大輥徑φ950，單道最大壓下量達80mm；

軋后控制冷卻工序中，采用軋制后穿水快速冷卻,上冷床溫度控制在750℃以下,上冷床控制棒材間距均勻冷卻、下冷床相變結束后入坑緩慢冷卻。

本發(fā)明進一步限定的技術方案為：

進一步的，按重量百分比包括以下組分：C?0.35%，Si?0.65%，Cr?0.05%，Mn?1.55%，Al?0.010%，S?0.015%，P?0.013%，Nb?0.040%,?V?0.034%,?Ti?0.040%,?N?0.0190%，余量為Fe和不可避免的雜質。

進一步的，按重量百分比包括以下組分：C0.36%，Si0.61%，Cr0.10%，Mn1.51%，Al0.013%，S0.028%，P0.010%，Nb0.036%,?V0.032%,?Ti0.033%,?N0.0175%，余量為Fe和不可避免的雜質。

進一步的，按重量百分比包括以下組分：C0.37%，Si0.55%，Cr0.16%，Mn1.44%，Al0.017%，S0.046%，P0.009%，Nb0.025%,?V0.026%,?Ti0.025%,?N0.0132%，余量為Fe和不可避免的雜質。