[發明專利]一種含硼鋼線材的生產方法

有效

• 申請號: 202011231503.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112588842B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 馬洪磊;楊成;陳繼林;孔令波;劉維;董慶;楊棟;郭明儀;薛正國;韓廣杰;徐立剛;張旭;閆聰
• 申請（專利權）人: 邢臺鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: B21B37/74
• 分類號: B21B37/74
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發明一種含硼鋼線材的生產方法，包括軋制工序和控冷工序，軋制工序吐絲溫度為840℃?870℃，吐絲后盤條進入斯太爾摩輥道進行控冷，控冷工序控制進保溫罩前盤條冷速為1.7?2.2℃/s，加快輥道速度，降低拉開搭接點密度，避免搭接點冷速過慢導致奧氏體未在保溫罩內完成相變，盤條在保溫罩內非搭接部位冷速控制在1.1?1.5℃/s，搭接點冷速控制在0.9?1.3℃/s。本發明獲得的含硼鋼線材，晶粒度8級以上，顯微組織為均勻的鐵素體與珠光體，未出現晶粒粗大的混晶組織。

技術領域

本發明屬于鋼鐵線材軋制技術領域，尤其涉及一種含硼鋼線材的生產方法。

背景技術

含硼鋼線材主要指中低碳鋼中添加硼元素增加淬透性的一類鋼種。含硼鋼因其含有硼元素，可提高奧氏體穩定性進而有效提高淬透性，從而在下游加工工藝中實現免退火或簡化退火，在汽車、工程機械等領域用高強度螺栓等方面取得了廣泛應用。但因其含有硼元素奧氏體穩定的特性，以及在吐絲后保溫罩內搭界點冷速較為緩慢的因素，致使奧氏體轉變不充分的情況下出保溫罩，在空氣中快冷局部出現魏氏體組織并伴隨晶粒粗大的混晶現象?；炀ЫM織局部晶粒粗大不均勻的情況對材料的沖擊任性、淬透性造成不利影響，且難以通過后續熱處理予以根除。

目前現有的文獻和專利對混晶有一定程度的分析和介紹，但側重點各有不同。授權公告號CN108326050B的專利介紹了一種降低冷鐓用低碳盤條混晶組織的熱軋方法，其涉及的鋼種為低碳ML08AL。授權公開號CN103572021B的專利介紹了一種C-Mn鋼升級魏氏組織的控制方法，與混晶控制有一定關聯性，但僅適用于板材且為低碳C-Mn鋼。申請公布號CN107326161A的專利介紹了一種中碳冷鐓鋼盤條魏氏組織的控制方法，其主要思路為按照常規魏氏組織控制方法降低吐絲后的冷卻速度，避免快冷生成快冷異常魏氏組織。以上專利均未考慮含硼鋼奧氏體穩定以及吐絲后搭界點冷速慢奧氏體轉變不充分的異常情況，不適用于含硼鋼的魏氏組織和混晶組織控制。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含硼鋼線材的生產方法，改善Φ5.5-Φ16mm規格含硼鋼線材的局部晶粒粗大的混晶組織。

在線材生產中，吐絲溫度高導致初始晶粒度較大，而在后續的冷卻轉變過程中，又分為形核與長大兩個階段。隨著溫度的下降，在剛進入Ar₃溫度以下時進入鐵素體的析出形核階段。由于自由能差較小，僅有小量的過冷度促進奧氏體向鐵素體轉變，導致鐵素體在奧氏體晶界析出時很大程度上依靠晶界的畸變能促進。并且在形核過程中，為減少轉變阻力，沿晶界析出的鐵素體與奧氏體母相為界面能較低的共格界面。之后的長大階段，又可分為冷速過慢、冷速合適以及冷速過快三種情況。

冷速過慢導致情況下，雖然有較高的溫度促進原子充分的進行擴散，但由于長時間處于高溫狀態，過冷度較小，轉變動力不足，進而導致鐵素體依靠晶界的畸變能促進轉變，隨著鐵素的長大，導致形成沿晶界的網狀鐵素體，剩余的大顆粒殘余奧氏體轉變為較為粗大的珠光體。

冷速適中的情況下，轉變在較為合適的轉變溫度下進行，既有足夠的溫度促進原子的擴散，又有合適的過冷度促進相變產生。因此鐵素體的轉變依靠界面原子的充分擴散，突破了共格界面的限制進行重新排序，長大成晶粒度適中的粒狀晶粒，而剩余的奧氏體轉變為晶粒度適中的珠光體。

冷速過快的情況下，快速進入較低的轉變溫度區間。在此區間范圍內，雖有較大的過冷度產生較大的相變動力，但由于溫度過低，原子激活能較小，擴散動力不足，無法突破共格界面的限制。因此，為減少轉變阻力，新相和母相仍會采用共格界面進行轉變。新產生的鐵素體會傾向于沿著奧氏體母相的某些特定的晶面和晶向通過共格界面以針狀或片狀的形式優先發展，即產生慣習現象。由于慣習現象的作用，鐵素體呈針狀或片狀軋入奧氏體晶粒內部，形成魏氏組織。同時由于鐵素體轉變不充分，殘余的奧氏體晶粒粗大，相應轉變后的珠光體晶粒也會隨之粗大，這也造成了魏氏體組織往往伴隨著晶粒粗大的現象。