[發(fā)明專利]一種大規(guī)格風(fēng)電螺栓用冷鐓鋼熱軋盤條及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010596951.5
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111826587A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王利軍;胡黎寧;董慶;阮士朋;李永超;王寧濤;郭明儀;張鵬;秦樹超;木永衛(wèi);王冬晨;韓廣杰
• 申請（專利權(quán)）人: 邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/06;C21D8/06;C21D1/18
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發(fā)明屬于冷鐓鋼熱軋線材領(lǐng)域，涉及一種大規(guī)格風(fēng)電螺栓用冷鐓鋼熱軋盤條及其制備方法，所述盤條化學(xué)成分及其重量百分含量為：C 0.38～0.43%，Si 0.21?0.35%，Mn 0.80～1.00%，P≤0.020%，S≤0.010%，Cr 0.80～1.10%，Mo 0.15?0.25%，Al 0.020?0.050%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素；所述制備方法，大方坯加熱工序，鋼坯加熱至1230～1260℃，保溫時間340～380min，加熱爐殘氧量0.5%～2.5%；熱軋坯加熱工序，鋼坯加熱至1100～1140℃，保溫時間90～120min，加熱爐殘氧量1.0%～4.0%；控制軋制工序，進(jìn)精軋溫度910～940℃，吐絲溫度750～790℃；控制冷卻工序，吐絲后盤條采用吹風(fēng)冷卻，以1.0～2.0℃/s冷卻至550～570℃，然后進(jìn)入蓋有保溫罩的運行通道內(nèi)緩冷，緩冷時間25～40min；該盤條用于生產(chǎn)10.9級高強度風(fēng)電螺栓，具有良好的低溫沖擊韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冷鐓鋼熱軋線材領(lǐng)域，涉及一種大規(guī)格風(fēng)電螺栓用冷鐓鋼熱軋盤條及其制備方法。

背景技術(shù)

緊固件作為各行業(yè)最基礎(chǔ)的零部件，在工作時除受到軸向預(yù)緊拉伸載荷的作用外，還會受到附加的拉伸交變載荷、橫向剪切交變載荷或由此復(fù)合而成的彎曲載荷的作用。而風(fēng)電螺栓除上述受力條件外，還隨主機一起常年經(jīng)受酷暑嚴(yán)寒和極端溫差、鹽霧腐蝕等的侵蝕和考驗。因此，在保證風(fēng)電螺栓具有足夠的強度和塑性外，還要求有足夠的低溫沖擊韌性。

目前，國內(nèi)高強度風(fēng)電螺栓大部分選擇10.9級，一般情況下高強度風(fēng)電螺栓采用碳含量為0.30%～0.55%的中碳合金結(jié)構(gòu)鋼制造；對于≥M30螺栓一般選用35CrMo、42CrMo、B7、SCM440、40CrNiMoA鋼，少量產(chǎn)品也允許使用30CrMnSiA鋼。10.9級高強度風(fēng)電螺栓，其硬度值33～39HRC，抗拉強度Rm≥1040MPa，斷后伸長率A≥9%，斷面收縮率Z≥48%，低溫沖擊吸收能量（-40℃）KV₂≥27J。

采用熱軋盤條生產(chǎn)風(fēng)電螺栓時，冷鐓前需要進(jìn)行拉拔和退火處理，以滿足螺栓尺寸精度和冷鐓變形能力要求，冷鐓成型后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以達(dá)到10.9級風(fēng)電螺栓的力學(xué)性能要求。然而在實際生產(chǎn)時，常出現(xiàn)因原料化學(xué)成分、偏析或熱處理工藝或化學(xué)成分與熱處理工藝搭配設(shè)計不當(dāng)，造成螺栓熱處理后低溫沖擊功不滿足要求，需要進(jìn)行二次熱處理來改善產(chǎn)品的低溫沖擊韌性。為解決上述問題，發(fā)明了一種Φ30～42mm的大規(guī)格風(fēng)電螺栓用冷鐓鋼熱軋盤條，用于生產(chǎn)10.9級高強度風(fēng)電螺栓，該產(chǎn)品具有良好的低溫沖擊韌性。

授權(quán)公告號為CN 103952633 B公開了《具有良好低溫沖擊韌性的高強度鋼盤條及其生產(chǎn)方法》，其采用較低加熱溫度，降低原始奧氏體晶粒，避免混晶；另外，在低的進(jìn)精軋溫度及冷卻初始溫度下，控制材料在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)精軋，彌散析出、細(xì)化晶粒，通過降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度實現(xiàn)低溫沖擊韌性的提高。其采用較低的進(jìn)精軋溫度在實際生產(chǎn)時存在軋機負(fù)荷過載問題。

申請公布號為 CN 110643881 A公開了《一種大規(guī)格風(fēng)電緊固件用鋼及其制造方法》，通過優(yōu)化合金元素成分設(shè)計，解決大規(guī)格風(fēng)電螺栓熱處理后的性能波動，同時利用優(yōu)化的淬透性計算方法確定發(fā)明中C、Mn、Si、Mo、Cr、Ni元素的含量，保證J25處的淬透性，實現(xiàn)淬透性帶寬小于3HRC，滿足48-65mm的大規(guī)格風(fēng)電緊固件對材料的性能要求。該產(chǎn)品加入了Ni和Nb貴重合金元素，且產(chǎn)品為棒材，與熱軋盤條的制造方法不同。

申請公布號為CN 107299278 A公開了《一種耐超低溫沖擊風(fēng)電高強螺栓用鋼制造方法》，該發(fā)明產(chǎn)品含有1.73%的Ni，采用轉(zhuǎn)爐雙渣操作及LF鋼包精煉高堿度渣系，實現(xiàn)低P、S控制；采用VD真空脫氣和全程氬氣保護(hù)澆鑄，對O、N、H等雜質(zhì)含量進(jìn)行控制，減少鋼中非金屬夾雜物數(shù)量，促進(jìn)微細(xì)分散化，改善鋼的低溫韌脆轉(zhuǎn)變溫度；連鑄采用電磁攪拌技術(shù)改善鋼材致密度和成分偏析。