[發明專利]一種改善中碳合金冷鐓鋼熱軋坯應力裂紋的工藝

在審

• 申請號: 202111363600.0
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114247750A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 徐立剛;陳繼林;李朝陽;安靜濤;馬洪磊;張昆耀;張旭;閆聰;孟一
• 申請（專利權）人: 邢臺鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: B21B3/00
• 分類號: B21B3/00;B21B37/00;B21B37/74;B21B45/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂芳

本發明公開了一種改善中碳合金冷鐓鋼熱軋坯應力裂紋的工藝，其采用下述工藝過程：（1）加熱前緩冷：澆鑄得到的大方坯緩冷48～72小時；（2）分段式加熱：第一段加熱溫度為850～950℃，第二段加熱溫度為1030～1130℃，均熱段的均熱溫度為1100～1200℃；（3）開坯軋制：采用9道次軋制，前四道次采用50～60mm的壓下量，中間的四道次采用20～30mm的壓下量，最后一道次采用10～20mm的壓下量；（4）軋制后緩冷：開坯軋制后的熱軋坯緩冷30～36小時。本工藝獲得的中碳合金冷鐓鋼，可消除碳合金冷鐓鋼鋼坯經高溫軋制后產生的鋼坯內應力，既避免了鋼坯應力導致線材開裂問題，又保證了中碳合金冷鐓鋼良好的淬透性，保證了鋼材的高質量。

技術領域

本發明屬于鋼鐵生產領域，尤其是一種改善中碳合金冷鐓鋼熱軋坯應力裂紋的工藝。

背景技術

中碳合金冷鐓鋼XGML40Cr是常用的合金調質鋼，產品具有成分穩定、有害元素低、鋼質純凈度高、脫碳層小，表面缺陷少等優點，使用時易進行球化退火、冷鐓開裂率低，熱處理質量穩定、硬度均勻，廣泛應用于各行各業。

邢鋼XGML40Cr材料主要用來生產汽車輪轂螺栓、缸蓋螺栓以及其他12.9級高強度螺栓。汽車客戶使用我司XGML40Cr用來生產缸蓋螺栓用在乘用車上。該客戶反應我司XGML40Cr產品淬透性好、硬度適中、疲勞壽命高等優點。

中碳合金冷鐓鋼XGML40Cr的生產過程，因其成分中含有大量的容易形成碳化物的鉻元素，將該鋼種的冷卻C曲線右移，使其在奧氏體狀態下的過冷穩定性增加，降低了臨界冷卻速度。中碳合金冷鐓鋼鋼坯在高溫狀態軋制，達到需要的尺寸后，鋼坯在空氣中冷卻，鋼坯表面冷卻速度增大產生馬氏體組織時的應力，經過線材加熱軋制后會在線材表面形成應力裂紋，如圖1所示。

因此，如何消除碳合金冷鐓鋼鋼坯經高溫軋制后產生的鋼坯內應力，即要避免鋼坯應力導致線材開裂問題，又要保證合金冷鐓鋼良好的淬透性，是支撐高端中碳合金冷鐓鋼高性能、低成本生產，一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種改善中碳合金冷鐓鋼熱軋坯應力裂紋的工藝，以有效的避免線材開裂。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：其采用下述工藝過程：（1）加熱前緩冷：澆鑄得到的大方坯緩冷48～72小時；

（2）分段式加熱：第一段加熱溫度為850～950℃，第二段加熱溫度為1030～1130℃，均熱段的均熱溫度為1100～1200℃；

（3）開坯軋制：采用9道次軋制，前四道次采用50～60mm的壓下量，中間的四道次采用20～30mm的壓下量，最后一道次采用10～20mm的壓下量；

（4）軋制后緩冷：開坯軋制后的熱軋坯緩冷30～36小時。

本發明所述過程（2）中，加熱總時間控制在3～5h，高溫段保溫時間控制在1～1.5h，所述高溫段為≥1100℃。

本發明所述過程（3）中，大方坯軋制為150*150mm或155*155mm或160*160mm的熱軋坯。

本發明所述中碳合金冷鐓鋼為XGML40Cr。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明對大方坯進行緩冷，對開坯軋制進行分段時加熱溫度控制、加熱時間控制、殘氧量控制、壓下量控制，鋼坯軋制完畢后，進行熱軋坯緩冷，消除熱軋坯中的內應力，避免熱軋坯在后續線材軋制過程鋼坯內應力造成的線材裂紋缺陷，減少或消除線材表面裂紋的產生，保證了產品的淬透性。本發明通過調整開坯加熱參數，在保證鑄坯避開脆性敏感區，對開坯時溫度和壓下量工藝參數控制，保證中碳合金冷鐓鋼鋼坯的高溫軋制后消除鋼坯內應力，避免進一步線材軋制應力導致線材開裂問題。本發明獲得的中碳合金冷鐓鋼，可消除碳合金冷鐓鋼鋼坯經高溫軋制后產生的鋼坯內應力，既避免了鋼坯應力導致線材開裂問題，又保證了中碳合金冷鐓鋼良好的淬透性，保證了鋼材的高質量。

附圖說明