[發明專利]10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材及其生產工藝

在審

• 申請號: 201510014737.3
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104593679A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 汪建元;張林祥;侯興輝;宋健;郭峰
• 申請（專利權）人: 張家港聯峰鋼鐵研究所有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C21D8/06
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明涉及一種金屬材料及其加工技術，尤其是一種10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材及其生產工藝。

背景技術

冷鐓鋼線材主要用于制造螺栓、螺母、螺釘、螺桿等緊固件和一些冷成形的零部件，其用途十分廣泛。目前，在冷鐓鋼線材的生產過程中，尤其是高強度的冷鐓鋼線材的生產過程中，為使其為適用于高強度緊固件的使用特點，其在生產過程中需要先進行退火再進行拉拔，以及后續的相關處理，以使得材料性能達到需求。

然而，鋼材在退火過程中所涉及的工序繁雜，工藝周期較長，且需要相當的能耗；此外，退火過程中還會造成一定的金屬損失與環境的污染，而且增加了螺栓表面脫碳機會，從而使得零部件的整體質量受到相當的影響；故而，退火工藝在確保材料性能達標的同時，對于生產效率、生產環境等諸多方面均存在相對的影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材及其生產工藝，其可在高強度螺桿用冷鐓鋼線材的生產過程中，在確保鋼條力學性能的同時，通過省去生產過程中的退火工藝以實現生產效率的改進與對環境的保護。

為解決上述技術問題，本發明涉及一種10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材及其生產工藝，所述10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材由下列組分按照重量百分比組合而成：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％，余量為Fe與不可避免的雜質。

作為本發明的一種改進，所述10.9級高強度螺桿用冷鐓鋼線材中，S的重量百分比為0.005～0.015％。

作為本發明的一種改進，所述10.9級高強度螺桿用冷鐓鋼線材中，S的重量百分比為0.011％。

作為本發明的一種改進，所述10.9級高強度螺桿用冷鐓鋼線材中，P的重量百分比為0.001～0.005％。

作為本發明的一種改進，所述10.9級高強度螺桿用冷鐓鋼線材中，P的重量百分比為0.003％。

上述10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材的生產工藝包括有如下步驟：

1）??對原料鋼坯進行加熱；

2）??對步驟1）中完成加熱的鋼坯進行軋制處理，其中，開軋溫度為960至1000℃，軋制階段的變形量為30～70％；

3）??對步驟2）中完成開軋的鋼坯進行精軋處理，其中，精軋溫度為780至820℃，精軋階段的變形量為15～35％；

4）??對步驟3）中完成精軋的鋼材進行進減定徑處理，其溫度為760至800℃，進減定徑階段的變形量為20～40％；

5）??對步驟4）中完成減定徑處理的鋼材進行吐絲成型處理，使其成為所需鋼條，其中，吐絲成型的溫度為750至790℃；

6）??對步驟5）中的成型鋼條進行冷卻處理。

作為本發明的一種改進，所述鋼條在冷卻階段的傳輸速率至多為0.3m/s，其可顯著改善鋼材內部的晶體組織，以提高鋼材的力學性能。

作為本發明的一種改進，所述10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材按照步驟2）中6）的工藝完成生產后，需對其進行調質處理；所述調質處理的具體步驟為：

8.1）?將冷鐓鋼線材置于加熱爐中，隨爐升溫至850℃至870℃，保溫1小時；

8.2）?對步驟8.1）中的冷鐓鋼線材進行水淬處理，完成后將其置于600℃至620℃的環境中進行回火處理2小時。

采用上述技術方案的一種10.9級高強度螺桿用免退火冷鐓鋼線材及其生產工藝，其較常規生產工藝降低了精軋過程中的溫度，并通過改進精軋過程的中的鋼材變形量，以使得鋼材在非再結晶區大變形，從而降低鋼材中的晶粒度，進而為鐵素體相變積累畸變能；同時，上述技術方案通過降低進減定徑溫度的溫度，并輔以對鋼材變形量的控制，使得鋼材內部的奧氏體變形誘導鐵素體相變，增加鐵素體含量，最終在免去退火工藝的同時，確保高強度螺桿用冷鐓鋼線材的質量得以保證。

附圖說明

圖1為本發明中高強度螺桿用冷鐓鋼線材的動態CCT曲線圖；

圖2為實施例1中鋼材內部晶體組織結構圖；

圖3為實施例2中鋼材內部晶體組織結構圖；

圖4為實施例3中鋼材內部晶體組織結構圖；

圖5為實施例4中鋼材內部晶體組織結構圖；

圖6為本發明中高強度螺桿用冷鐓鋼線材的升溫過程DSC曲線；