[發明專利]一種低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝

有效

• 申請號: 202011081902.4
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112210648B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 沈昶;楊崢;鄭福舟;陸強;郭俊波;程志遠
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/24;C22C38/28;C22C38/38
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 文香達

本發明公開了一種低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝，涉及軋制控制技術領域。該低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝，包括如下步驟：S1、進行軋鋼操作，并監控軋材的表面溫度，軋制溫度為750?1050℃，軋制過程中的變形速率為6％壓下量/s以上。該低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝，通過控制軋制溫度、軋制變形量和變形速率，在特定溫度下利用軋制過程產生的變形能(外部軋制能量)的作用引發微米尺度的MnS彌散析出，并通過控制軋制后的冷卻速率，促進析出的MnS進一步長大，提高鋼鐵材料的抗疲勞性能，可以有效增加低含硫鋼中微米級別MnS夾雜物的比例，在提高產品抗疲勞性能的同時，避免鋼中較高的硫含量帶來的A類夾雜物超標問題。

技術領域

本發明涉及軋制控制技術領域，具體為一種低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝。

背景技術

鋼中細小彌散的微米級別MnS塑性夾雜物可以在基體產生裂紋時起到止裂孔的作用，因此，提高鋼中細小彌散的微米級別MnS夾雜物的比例，對于提高鋼鐵材料的抗疲勞強度具有顯著作用。目前提高鋼種MnS夾雜物比例都要求鋼中存在較高的S含量。如中國發明專利CN 102277531 B《一種高速鐵路車輛車輪用鋼》中通過提高鋼中S含量在0.006％～0.015％之間，可以提高鋼中MnS的比例。但該方法由于鋼中S含量較高，易造成A類夾雜物超標，不符合產品要求。文獻《熱變形取向電工鋼中MnS的析出行為》、《取向電工鋼加工過程中第二相粒子的析出行為》、《取向硅鋼中MnS粒子形核析出的動力學計算與分析》等文獻中指出通過在高溫下保溫一段時間促使Mn、S原子固溶在基體中，在一定溫度下進行熱變形，從而促進在鐵素體中析出納米級別的MnS粒子。

現有技術中，難以很好的保證低含硫鋼中微米級別MnS夾雜物的比例，在提高產品抗疲勞性能的時，容易出現由于鋼中較高的硫含量而導致的A類夾雜物超標，從而使得產品的質量下降。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝，解決了現有技術中，難以很好的保證低含硫鋼中微米級別MnS夾雜物的比例，在提高產品抗疲勞性能的時，容易出現由于鋼中較高的硫含量而導致的A類夾雜物超標的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝，包括如下步驟：

S1、進行軋鋼操作，并監控軋材的表面溫度，軋制溫度為750-1050℃，軋制過程中的變形速率為6％壓下量/s以上，軋制過程的壓下量為10％以上；

S2、當軋材溫度范圍為750-1050℃時，對軋材進行1-3次軋制，利用軋制過程產生的變形能，為微米尺度MnS的析出提供外部軋制能量，引發微米尺度MnS彌散析出；

S3、通過控制軋制過程冷卻速率為1℃/秒-10℃/秒，促進析出的MnS進一步長大，使產品中產生大量彌散分布的微米級別MnS夾雜物，提高產品的抗疲勞性能。

優選的，在步驟S2中，每次軋制變形量為10-40％，軋制變形時間為1-5秒。

優選的，軋材的化學成分質量百分數為：S：≤0.004％，Mn：0.5％～2.0％，余量為鐵和C、Si、P、N、H、Ti、Cr、V、Ca的合金元素。

(三)有益效果

本發明提供了一種低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝。具備以下有益效果：該低硫鋼控溫軋制析出微米尺度純MnS工藝，通過控制軋制溫度、軋制變形量和變形速率，在特定溫度下利用軋制過程產生的變形能(外部軋制能量)的作用引發微米尺度的MnS彌散析出，并通過控制軋制后的冷卻速率，促進析出的MnS進一步長大，提高鋼鐵材料的抗疲勞性能，可以有效增加低含硫鋼中微米級別MnS夾雜物的比例，在提高產品抗疲勞性能的同時，避免鋼中較高的硫含量帶來的A類夾雜物超標問題。