[發(fā)明專利]一種中碳冷鐓鋼盤條魏氏組織的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710386067.7
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107326161B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李世琳;阮士朋;孔令波;田新中;董慶;李兵;王寧濤;王利軍;張鵬;李寶秀;韓廣杰;宋云霞;張素萍
• 申請（專利權(quán)）人: 邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C21D11/00;B22D11/124;C22C38/42;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發(fā)明公開了一種中碳冷鐓鋼盤條魏氏組織的控制方法，所述控制方法包括連鑄、鋼坯加熱、控制軋制、盤條冷卻工序；所述連鑄鋼坯化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：C：0.32?0.45%，Si：0.15?0.25%，Mn：0.65?0.75%，Al：0.010?0.040%，S≤0.015%，P≤0.015%，Cr≤0.10%，Ni≤0.10%，Cu≤0.10%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明通過增加三次冷卻裝置對連鑄坯進行在線淬火處理，對鑄坯進行強冷，再通過控軋控冷，消除魏氏組織，提高材料組織均勻性，降低材料硬度，大幅度降低了后續(xù)冷鐓加工開裂率，提高了加工效率和成品質(zhì)量，減少材料浪費，節(jié)約生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中碳冷鐓鋼盤條魏氏組織的控制方法。

背景技術(shù)

中碳冷鐓鋼盤條中的魏氏組織是指粗大的呈針片狀析出的先共析的鐵素體，其間存在著珠光體的組織。魏氏組織遺傳性強，客戶在后續(xù)加工過程中無法消除，粗大的魏氏組織嚴重，切割基體時，使冷鐓鋼的強度和沖擊韌性顯著降低，冷鐓時加速了材料在冷鐓過程中的應(yīng)力集中，促使材料過早在魏氏組織周圍發(fā)生開裂，開裂率高達30%。

雖然有些資料與文獻、專利對魏氏組織的成因與控制措施有所闡述，但都是基于書本理論或模擬試驗得出，對現(xiàn)場的應(yīng)用有很大的局限性。但絕大部分都認可魏氏組織形成與鋼中含碳質(zhì)量分數(shù)、奧氏體晶粒度及奧氏體冷卻速度（轉(zhuǎn)變溫度）有關(guān)；對于中碳鋼，碳的質(zhì)量分數(shù)越高，奧氏體晶粒越細，形成魏氏組織的上限溫度越低，即在較大過冷度下才能形成魏氏組織；而奧氏體晶粒越粗大，魏氏組織形成的溫度越高，產(chǎn)生傾向越大。

中國專利CN103572021A公開了一種C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，通過對過程關(guān)鍵參數(shù)進行控制，以期減少魏氏組織發(fā)生，適用于板材；中國專利CN101082076A公開了一種消除亞共析鋼中粗大魏氏組織的強磁場真空退火方法，屬于零件加工熱處理領(lǐng)域。對于盤條方面，中國專利號CN 103290187 A公開了一種細化低碳鋼線材組織的方法，其利用低碳合金鋼中鈦、釩、氮鋼碳氮化物不同析出溫度和作用，并優(yōu)化控制軋制工藝參數(shù)，控制碳氮化物的析出，細化原奧氏體晶粒、促進鐵素體形核、細化線材的組織，成本相對較高；中國專利CN 102560253 A公開了一種組織性能均勻的優(yōu)質(zhì)冷鐓鋼的制造方法，屬于中碳冷鐓鋼線材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，通過成分、軋鋼工藝的優(yōu)化，得到理想的貝氏體組織而非鐵素體+珠光體組織。不同的鋼種、不同工藝條件下，不可能有完全可以覆蓋的方法來解決鋼中魏氏組織的出現(xiàn)，而就本發(fā)明所涉及的中碳冷鐓鋼而言，其在軋鋼過程中魏氏組織極易出現(xiàn)，尤其是Φ5.5mm-Φ10mm規(guī)格盤條表面普遍存在3級以上魏氏組織，因此需要對全過程關(guān)鍵參數(shù)進行控制，尤其是防止鑄坯遺傳，以減少盤條魏氏組織產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種中碳冷鐓鋼盤條魏氏組織的控制方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種中碳冷鐓鋼盤條魏氏組織的控制方法，所述控制方法包括連鑄、鋼坯加熱、控制軋制、盤條冷卻工序；所述連鑄工序，所得連鑄鋼坯化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：C：0.32-0.45%，Si：0.15-0.25%，Mn：0.65-0.75%，Al：0.010-0.040%，S≤0.015%，P≤0.015%，Cr≤0.10%，Ni≤0.10%，Cu≤0.10%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明所述連鑄工序，在連鑄坯矯直完畢后，在切前輥道在線安裝三次冷卻裝置，使用三次冷卻裝置實現(xiàn)鑄坯表面在線淬火，淬火前鑄坯溫度≥800℃，淬火后鑄坯表面溫度≤200℃。淬火層厚度20-25mm，淬火層組織主要是馬氏體高溫回火產(chǎn)物-回火索氏體，但最表層為回火馬氏體，鑄坯表層組織更加致密。

本發(fā)明所述鋼坯加熱工序，鑄坯進入加熱爐中首先預(yù)熱到1105-1135℃，然后加熱到1130-1150℃保溫，鑄坯在加熱爐內(nèi)的總時間≤120min，爐內(nèi)氧含量≤6%。