[發明專利]一種高韌性40Cr熱軋圓鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 202011191642.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112251678A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 石晨敏;劉芳;王傳森
• 申請（專利權）人: 江蘇永鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/06;C22C33/06;C21C7/06;B21B37/74
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 吳倩

本發明適用于熱軋圓鋼技術領域，提供了一種高韌性40Cr熱軋圓鋼及其生產方法，40Cr熱軋圓鋼的組成按質量分數為：C：0.37?0.44wt％，Si：0.17?0.37wt％，Mn：0.50?0.80wt％，V：0.32?0.35wt％，P：≤0.025wt％，Y：0.2?0.25wt％，S：≤0.025wt％，Cr：0.8?1.10wt％，Ta:0.3?0.54wt％，Al：0.010?0.025wt％，Als：0.025～0.040％，Nb：0.02～0.04％，N：0.0060～0.0100％，其余為Fe和微量的雜質；通過先加入碳粉，碳粉會與鋼水中的溶解氧反應生成CO，在鋼水內及其上表面形成CO氣氛；再加入硅錳合金，可快速不斷地將鋼水中FeO中的氧脫除，提高脫氧速度和脫氧效果，進一步提高鑄坯的沖擊韌性、抗爆裂性、耐腐蝕性以及抗銹蝕性，通過控制進入粗軋的開軋溫度和冷卻速度，使溫度降低的，不需進行正火處理，減少正火之后軋材產生彎曲和爐內燒損，減少校直和修磨費用，提高成材率。

技術領域

本發明屬于熱軋圓鋼技術領域，尤其涉及一種高韌性40Cr熱軋圓鋼及其生產方法。

背景技術

40Cr是我國GB的標準鋼號，40Cr鋼是機械制造業使用最廣泛的鋼之一；熱軋圓鋼是一種冶金的專業術語，是圓鋼的一種，屬于建筑用鋼材；40cr圓鋼是指截面為圓形的實心長條鋼材。圓鋼分為熱軋、鍛制和冷拉三種。熱軋圓鋼的規格為5.5-250毫米。其中:5.5-25毫米的小圓鋼大多以直條成捆供應，常用作鋼筋、螺栓及各種機械零件；大于25毫米的圓鋼，主要用于制造機械零件或作無縫鋼管坯。

熱軋圓鋼生產步驟主要包括有鐵水熔煉、合金添加和脫氧、造渣、澆鑄和熱軋，對于熱軋圓鋼來說，直徑越大，厚度越大，對于有一定厚度的軋件來說，從表皮到內部，冷卻液對軋件的冷卻能力是越來越弱的，同時直徑越大，內部儲存的熱能越多，冷卻液將軋件以一定冷卻速度冷卻下來后，內部儲存的熱能對表皮損失的熱能補償越快，故冷卻效果隨著直徑的增加變得越來越差。

發明內容

本發明提供一種高韌性40Cr熱軋圓鋼及其生產方法，旨在解決熱軋圓鋼直徑越大，厚度越大，對于有一定厚度的軋件來說，從表皮到內部，冷卻液對軋件的冷卻能力是越來越弱的問題。

本發明是這樣實現的，一種高韌性40Cr熱軋圓鋼，40Cr熱軋圓鋼的組成按質量分數為：C：0.37-0.44wt％，Si：0.17-0.37wt％，Mn：0.50-0.80wt％，V： 0.32-0.35wt％，P：≤0.025wt％，Y：0.2-0.25wt％，S：≤0.025wt％，Cr：0.8-1.10wt％， Ta:0.3-0.54wt％，Al：0.010-0.025wt％，Als：0.025～0.040％，Nb：0.02～0.04％，N：0.0060～0.0100％，其余為Fe和微量的雜質。

本發明是這樣實現的，一種高韌性40Cr熱軋圓鋼的生產方法包括如下步驟：步驟一：鐵水和廢鋼加入至轉爐中熔煉，并在出鋼前加入鋁鐵，最后向鋼包中出鋼；

步驟二：向鋼包中出鋼過程全程吹氬，且在鋼包中鋼水含量為四分之一到四分之三之間，按順序添加碳粉，硅錳合金、高碳鉻鐵、釩鐵合金粉末、釔鐵合金粉末、鉭鐵合金粉末，最后將鋼水吊送到LE爐中；

步驟三：向LE爐中先后加入石灰、石灰石以及螢石，并通電造渣，控制渣量和堿度，之后加熱并加入鈦鐵，開始喂鐵鈣線，然后通氬氣進行軟吹，最后將之送入到連鑄機上；

步驟四：連鑄機中的鋼水從鋼包倒入中間包并從中間包的底部依次流入結晶室、二冷區進行拉胚連鑄；

步驟五：待鑄坯冷卻至室溫后再送入加熱爐，進行預熱后再進行均熱；

步驟六：圓連鑄坯的圓周方向全方位進行高壓除鱗工作；

步驟七：空冷后進行粗軋，在進行多道次往復式軋制的同時冷卻水進行水冷，最后進行拉引矯直機鋸切和空冷