[發明專利]一種改善38CrMoAl鋼軋態組織的軋制工藝

在審

• 申請號: 201910267079.7
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110180893A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 高建鵬;王磊英;肖磊磊;王青海;竇亞斌;汪青芳;苗紅生;宋孟軍;趙海東;李得財;嚴維索;盛學桐
• 申請（專利權）人: 西寧特殊鋼股份有限公司;青海西鋼新材料有限公司
• 主分類號: B21B3/00
• 分類號: B21B3/00;B21B37/74
• 代理公司: 西安中科匯知識產權代理有限公司 61254
• 代理人: 賈曉樂

本發明的一種改善38CrMoAl鋼軋態組織的軋制工藝，其特征在于，包括以下步驟：38CrMoAl鋼坯料選擇，鋼坯加熱，鋼坯粗軋，鋼坯中軋，鋼坯終軋，鋼材冷卻。本發明提供的一種改善38CrMoAl鋼軋態組織的軋制工藝具有以下優勢：控制較低的終軋溫度，使得過程軋件表面溫度低于芯部溫度，軋制過程中鋼材芯部得到較大的壓應力，組織均勻性得到大幅改善，晶粒得到進一步細化；終軋溫度降低至接近實際的臨界相變點Ar₃，促進了γ→α的相變，增加了鐵素體的形核質點，使得產品的組織形態為平衡態的鐵素體和珠光體組織；軋制工藝綠色、環保、無污染，降本增效，尤其對中低碳合金結構鋼的在線組織及性能控制具有重要意義。

技術領域

本發明屬于鋼鐵技術領域，涉及鋼鐵軋制工藝技術，具體涉及一種改善38CrMoAl鋼軋態組織的軋制工藝。

背景技術

38CrMoAl鋼具有很高的氮化性能和力學性能，良好的耐熱性和耐蝕性，經氮化處理后，能得到高的表面硬度，高的疲勞強度及良好的抗過熱性，無回火脆性。用于制造高疲勞強度、高耐磨性、熱處理后尺寸精確、強度較高的各種尺寸不大的氮化零件，如氣缸套、座套、底蓋、活塞螺栓、檢驗精密磨床主軸，實際生產中熱軋組織多為鐵素體+珠光體+貝氏體+馬氏體，不利于用戶后續加工使用。

現有技術的生產方法主要包括以下兩個步驟：一是鋼坯加熱，以600℃/h的速度升溫至1180℃并高溫擴散1h，然后以150℃/h的速度降溫至1150℃進行均溫1h，確保鋼坯心部及表面溫度一致，出爐；二是鋼坯軋制，出爐后鋼坯采用兩輥軋機進行軋制，軋制過程不采用控溫軋制，軋后采用高架架空冷床進行冷卻。

現有技術在生產過程中未采用控制軋制工藝，由于鋼種特性及軋后較快的冷卻速度導致38CrMoAl鋼出現非平衡態組織，軋態布氏硬度達到300HB。為滿足用戶要求，現有技術制備38CrMoAl鋼必須增加退火工序來解決組織異常與硬度偏高的問題，步驟繁瑣，且效果不佳。

發明內容

本發明的目的是提供一種改善38CrMoAl鋼軋態組織的軋制工藝，通過控制38CrMoAl鋼γ+α兩相區的軋制變形量，使鋼材的硬度、組織均勻性、晶粒度得到大幅改善，同時降低鋼材軋后冷卻的初始溫度，使38CrMoAl鋼軋態組織的組織形態由原鐵素體+珠光體+貝氏體+馬氏體組織，改善為平衡態的鐵素體和珠光體組織，且晶粒度可提升2個級別以上。

一種改善38CrMoAl鋼軋態組織的軋制工藝，包括以下步驟：

(1)38CrMoAl鋼坯料選擇：選擇端面250×280mm連鑄方坯作為38CrMoAl鋼坯料；

(2)鋼坯加熱：將前述38CrMoAl鋼坯料以600℃/h的速度升溫至1160-1180℃，并保持1.5h；然后以120℃/h的速度降溫至1140-1150℃，均溫1.0h，確保前述38CrMoAl鋼坯料完全均勻透燒后出爐；

(3)鋼坯粗軋：出爐后的前述38CrMoAl鋼坯料經高壓水除鱗后經7架粗軋軋制成Φ135mm過程圓；

(4)鋼坯中軋：前述Φ135mm過程圓經脫頭保溫輥道后進行中軋軋制，前述中軋軋制采用兩輥連軋軋制；

(5)鋼坯終軋：前述中軋后期通過水箱穿水降低終軋前溫度，以確保終軋溫度控制在820-840℃進行軋制得到鋼材，且控制前述終軋軋制總變形量＞35％；

(6)鋼材冷卻：終軋后采用水箱控制前述鋼材的冷卻初始溫度≤760℃，之后將前述鋼材在冷床中進行自然冷卻，最終獲得38CrMoAl鋼成品。

作為一種優選的方案，步驟(3)中前述粗軋工藝中控制開軋表面溫度為1040-1050℃，且控制粗軋軋制總變形量＞79％。

更為優選的是，步驟(4)中前述兩輥連軋軋制過程控制溫度在900-960℃。