[發明專利]一種耐-40℃沖擊高強度螺栓用圓鋼的生產方法

在審

• 申請號: 202111243752.7
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN114015832A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 朱衛東;尚明;丁秀中;孫正煒;劉潔;于洪波;劉蕾;孟文貞;李寶忠;海燕;張樂樂;朱保全;張永安;張濤;馬玉超;王超;孫后金;張迎濤
• 申請（專利權）人: 山東壽光巨能特鋼有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21C7/10;C21C7/06;C21C7/00;C21D8/06;C21D1/18;C22C33/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/32;C22C38/28
• 代理公司: 長沙德恒三權知識產權代理事務所(普通合伙) 43229
• 代理人: 丁茂林

1.一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：包括如下步驟：(1)采用鐵水和廢鋼作為原料，利用超高功率偏心底式電爐進行冶煉，(2)將物料利用LF精煉爐進行精煉，(3)利用VD真空爐脫氣，并喂入包芯線和B鐵，(4)采用弧形連鑄機進行連鑄處理，(5)步進式加熱爐進行鋼坯加熱，(6)軋鋼，(7)控制冷卻，(8)緩冷，(9)熱處理。

2.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(1)的具體工藝為：電爐冶煉過程中采用60％～75％的鐵水+廢鋼的原料配比(鐵水重量占比為60％～75％，鐵水的主要成分是碳含量4.5％-4.9％、硅含量0.3-0.6％、錳含量0.3-0.7％，磷含量≤0.130％，其余的都為鐵)摸索進行電爐冶煉，出鋼控制C含量wt≥0.10％，出鋼P含量wt≤0.015％；鋼芯鋁2.0kg/t強脫氧，鐵合金料、(含碳量＞90wt％的)增碳劑、渣料隨后加入包中，出鋼后期采用0.3～0.4MPa進行氬氣強攪拌，以均勻溫度和成分，并促進脫氧產物上浮。

3.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(2)的具體工藝為：精煉爐前期用電石和碳化硅擴散脫氧，盡快形成穩定白渣，白渣的二元堿度R控制在5.0～7.0，化學成分設計目標：C、Si含量wt分別按0.38～0.43％、0.23～0.27％控制；Mn、Cr含量wt分別按0.60-0.80％、0.90-1.10％目標值控制；P、S含量wt：≤0.015％；Al含量wt：≥0.015％。

4.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(3)的具體工藝為：在1660±10℃、真空度小于67Pa下保持15min以上進行VD真空脫氣處理，處理結束后喂入1.5～2.5m/t鋼CaSi包芯線，然后按照喂入鈦線含量wt按≥0.020％，然后加入硼鐵，使得鋼鐵最終產品的硼含量wt按0.0008-0.0035％，澆鑄前氬氣軟攪拌8～15min。

5.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(4)的具體工藝為：大包長水口使用Ar封裝置，對大包鋼流全程吹氬保護，過熱度在20～45℃，選用中碳專用保護渣，拉速1.50-1.65m/min，連鑄機采用結晶器電磁攪拌3Hz/480A，生產150mm×150mm矩形坯。

6.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(5)的具體工藝為：鋼坯加熱運用長時間高溫加熱工藝，150mm×150mm使用步進式加熱爐，采用加熱Ⅰ段溫度控制在1100-1200℃，加熱Ⅱ段溫度控制在1200-1240℃，均熱段溫度控制在1200-1240℃，總共加熱≥180分鐘的加熱工藝保證鋼材的均勻擴散。

7.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(6)的具體工藝為：軋鋼以150mm×150mm矩型坯為原料坯，采用Φ750mm和Φ450mm軋制成Φ16～Φ30mm鋼材。

8.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(7)的具體工藝為：通過在軋制成材后穿水控制冷卻，確保上冷床溫度750-800℃，促進組織轉變。

9.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(8)的具體工藝為：產品上冷床后，通過冷床上的緩冷設施和切割定尺后采用避風處集中堆垛緩冷方式，進一步去除應力。

10.如權利要求1所述的一種耐-40℃沖擊10.9級高強度螺栓用圓鋼的生產方法，其特征在于：步驟(9)的具體工藝為：用860℃加熱保溫，使用LT18A或水快速光亮淬火油淬火后，采用520℃～550℃溫度回火。