[發明專利]一種高強度簡化退火冷鐓鋼生產方法

有效

• 申請號: 202111317447.8
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN114231703B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 張曉瑞;汪開忠;姜婷;尹德福;郭湛;龔夢強;于同仁;胡芳忠;余良其;丁雷;牟祖茂
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D6/00;C21D8/06;C21D1/18;C22C33/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

本發明公開了一種高強度簡化退火冷鐓鋼生產方法，屬于緊固件用鋼技術領域。它包括將原料按元素配比后依次進行電爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣、方坯連鑄、方坯軋制和高速線材軋制處理，得到熱軋盤條，對熱軋盤條進行退火加工得到冷鐓鋼；所述原料的元素配比包括至少96.2wt％的Fe、0.01wt％～0.1wt％的V、0.01wt～0.1wt％的Nb和0.002wt％～0.01wt％的N；(V+Nb)/N＝7～15；所述高速線材軋制包括對線材在950℃以上進行粗、中軋機軋制，接著控制進線材減定徑機組的溫度為790℃～860℃，經過水箱快速冷卻至吐絲的溫為度770℃～800℃。本發明能獲得顯微組織為羽毛狀和針片狀混合貝氏體+少量鐵素體顯微組織，使得球化退火時間有效節約50％，球化等級4～6級，能夠制造內六角螺栓、法蘭面螺栓等變形量較大的緊固件。

技術領域

本發明屬于緊固件用鋼技術領域，更具體地說，涉及一種高強度簡化退火冷鐓鋼生產方法。

背景技術

緊固件是我國裝備制造業的基礎性產業，廣泛應用于國民經濟的各個領域。近年來，隨著汽車行業的大力發展，緊固件用高強度螺栓的需求日漸增多，要求也越來越高，國內外普遍使用的高強度緊固件強度級別為12.9級。球化退火作為制造12.9級高強度緊固件生產過程中非常重要的一個環節，其目的是使鋼材組織中的滲碳體轉變為粒狀結構，從而獲得足夠的塑性以便后續冷鐓成形。與此同時球化退火工序也是最為耗時耗能的環節，其周期大約為28～35h。因此，任何能夠減少退火時間和降低退火溫度的措施都會給企業降低大量成本。

近年來國內外廠家生產免退火或者簡化退火冷鐓鋼產品多數通過低溫軋制技術，獲得超細晶鐵素體+珠光體組織的方法來實現簡化退火的目的，而對于利用常規軋制獲得貝氏體組織實現減免退火的目的未見報道。中國申請專利CN201510302098.0提出了一種高強度緊固件用簡化退火冷鐓鋼熱軋盤條及其生產方法，其成分為C?0.30％～0.40％、Si0.15％～0.25％、Mn0.60％～0.85％、Cr?0.90％～1.10％、Mo?0.15～0.30％、P≤0.025％、S≤0.025％，其余為鐵和微量雜質。通過優化合金成分設計、優化控軋控冷工藝，實現簡化退火，降低退火成本；生產的12.9級螺栓成品性能符合各項指標要求，并且通條穩定性良好，具有顯著的節能降耗環保的效果。用該方法獲得顯微組織為鐵素體+珠光體組成，緊固件廠深加工工藝仍然采用“兩拉一退”工藝，達不到簡化退火工藝的目的。

中國申請專利CN201810147729.X提出了一種耐延遲斷裂性能優異的合金冷鐓鋼及生產方法，成分按重量百分比計為：C?0.37％～0.41％、Si?0.15％～0.30％、Mn?0.75％～0.95％、Cr0.90％～1.20％、Mo?0.15％～0.30％、W?0.05％～0.15％，另含有V和Nb元素中的一種，其中V0.030％～0.060％、Nb?0.010％～0.030％；其余為Fe及不可避免的雜質。本發明通過化學成分的合理設計，連鑄連軋、加熱、控軋控冷的生產工藝，生產出具有鐵素體+珠光體組織，無全脫碳層的中碳鉻鉬合金冷鐓鋼盤條，該合金冷鐓鋼盤條具有較好的耐延遲斷裂能力，但不能簡化退火工藝。

綜上所述，總是現有技術中已有一些涉及化學成分或者生產工藝來改善退火工藝，但是依然無法有效簡化退火工藝或減少退火時間。因此，目前亟需設計一種能夠有效簡化退火工藝、減少退火時間的冷鐓鋼生產方法。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有技術中的冷鐓鋼生產工藝無法有效簡化后續的退火工藝，導致退火時間較長的問題，本發明提供一種高強度簡化退火冷鐓鋼生產方法；通過對鋼材中微量合金元素含量的控制以及控軋控冷，獲得羽毛狀和針片狀混合貝氏體+少量鐵素體顯微組織，能夠有效解決冷鐓鋼生產工藝無法有效簡化后續的退火工藝，導致退火時間較長的問題。

2.技術方案

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：