[發明專利]一種高碳易切削鋼線材的軋制方法

在審

• 申請號: 202110945226.9
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113787094A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 徐士新;呂迺冰;王翔;周潔;代錦;劉珂;邱智捷;陳濤;孫齊松;羅洪金;羅志俊;劉洋洋
• 申請（專利權）人: 首鋼集團有限公司
• 主分類號: B21B1/18
• 分類號: B21B1/18;B21B45/04;B21B45/02;B21B45/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/60
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 王瑞琳

本發明特別涉及一種高碳易切削鋼線材的軋制方法，屬于鋼材軋制技術領域，方法包括：將高碳易切削鋼的鋼坯進行加熱，所述加熱包括預熱段、加熱一段、加熱二段和均熱段，其中，所述預熱段的溫度≤750℃，所述加熱一段的溫度為900℃?1000℃，所述加熱二段的溫度為1100℃?1200℃，所述均熱段的溫度為1100℃?1200℃；將加熱后的所述鋼坯進行除鱗；將除鱗后的所述鋼坯進行軋制和吐絲，獲得鋼絲；將所述鋼絲進行風冷；將風冷后的所述鋼絲進行集卷，獲得高碳易切削鋼線材；通過設定較高的加熱一段溫度和加熱二段溫度，可快速將鑄坯溫度提高至能進行碳擴散的溫度，減少鑄坯因碳偏析造成的局部網狀碳化物現象。

技術領域

本發明屬于鋼材軋制技術領域，特別涉及一種高碳易切削鋼線材的軋制方法。

背景技術

近年來，隨著汽車、通訊、精密儀器行業快速發展，合金結構鋼的切削性能逐漸被開發應用，合金結構鋼易切削化已成為未來合金結構鋼和易切削鋼的發展趨勢。高碳系列合金結構鋼在添加易切削元素(S、Pb等)后需要兼顧易切削性能與機械性能，特別是高碳鋼生產過程中經常遇到的網狀碳化物問題，易切削元素的添加對其控制措施帶來了全新的影響。

特別地，下游用戶在使用高碳易切削鋼線材前一般對其進行多道次冷拉拔+球化退火處理，以避免網狀碳化物引起的拉拔斷絲，該拉拔工藝嚴重影響連續作業率，增加生產成本。當熱軋線材中網狀碳化物級別達到2.5級以上時，球化退火無法完全消除網狀碳化物，且網狀碳化物球化后的碳化顆粒尺寸遠大于珠光體片層滲碳體球化后的碳化物顆粒，造成碳化物顆粒不均勻。因此，熱軋盤條中網狀碳化物的控制至關重要。

通常，高碳鋼線材網狀碳化物的控制采用低溫軋制+軋后快速冷卻的工藝，以防止軋后緩慢冷卻過程中碳化物在奧氏體晶界處析出形成網狀結構(特別是在盤條心部)，嚴重影響高碳鋼線材的塑性。常規高碳鋼線材軋制時，通常將終軋溫度控制在小于900℃范圍內，軋后快速冷卻至600～700℃。例如，中國發明專利申請CN105648170B軸承鋼網狀碳化物和帶狀碳化物的控制方法以及軸承鋼中，為控制軸承鋼網狀碳化物，其終軋溫度控制在830～870℃范圍內，隨后在3～7s時間內冷卻至600～650℃，使軸承鋼中網狀碳化物級別從3.0級以上降至2.0級或3.0級；中國發明專利申請CN106065452B一種能降低橋索鋼網狀碳化物級別的方法中，其精軋入口溫度達到760～800℃，將橋索鋼盤條中網狀碳化物降至不超過0.5級；中國發明專利申請CN109680136A高碳軋材及其制備方法和應用中，為緩解碳化物分布不均勻，其終軋溫度區間為850～900℃，軋后快速冷卻至650～700℃，各實施例網狀碳化物級別≤2.5級。

然而，當鋼中加入S、Pb等易切削元素后，高碳鋼的高溫熱塑性發生明顯變化，如圖1所示，其低塑性區間覆蓋溫度范圍明顯變寬，常規高碳鋼線材網狀碳化物控制手段已不再適用。

此外，較高的索氏體比例不僅使高碳鋼線材具有優異的力學性能，而且有利于拉拔順行。提高高碳鋼索氏體比例的傳統方法是對奧氏體化后的盤條在索氏體相變區間內對其進行等溫淬火處理，該措施雖可大幅提高索氏體比例，但卻增加了生產成本。目前，采用配備斯太爾摩風冷線的高速線材生產線在線生產高索氏體比例的高碳易切削鋼線材尚存在一定難度。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的高碳易切削鋼線材的軋制方法。

本發明實施例提供了一種高碳易切削鋼線材的軋制方法，所述方法包括：

將高碳易切削鋼的鋼坯進行加熱，所述加熱包括預熱段、加熱一段、加熱二段和均熱段，其中，所述預熱段的溫度≤750℃，所述加熱一段的溫度為900℃-1000℃，所述加熱二段的溫度為1100℃-1200℃，所述均熱段的溫度為1100℃-1200℃；

將加熱后的所述鋼坯進行除鱗；

將除鱗后的所述鋼坯進行軋制和吐絲，獲得鋼絲；

將所述鋼絲進行風冷；