[發明專利]一種10.9級鈮微合金化冷鐓鋼生產方法

有效

• 申請號: 202210069161.0
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114592154B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 張曉瑞;汪開忠;尹德福;姜婷;丁雷;余良其;龔夢強;胡芳忠;郭湛;于同仁;孫凱;吳建曦
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/32;C22C38/06;C22C33/06;C21D8/06;C21D1/25;C21D1/32;B21B1/16
• 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10.9級鈮微合金化冷鐓鋼生產方法，屬于緊固件用鋼技術領域。它包括將含鐵原料混合后依次進行電爐冶煉、LF爐精煉、RH真空脫氣、大圓坯連鑄、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處理得到所述冷鐓鋼；所述含鐵原料中包括不低于95.5wt％的Fe、0.035wt％～0.045wt％的Ti、0.04wt％～0.08wt％的Nb和0.0003wt％～0.0008wt％的B，29≥(Ti+Nb)/10*B≥6；所述高速線材軋制包括對線材進行粗、中軋機軋制后，再控制進線材減定徑機組不低于800℃的溫度，經過水箱冷卻至不低于720℃的吐絲溫度。本發明能節約相較于傳統球化退火時間的40％，同時制得的冷鐓鋼具有良好的強度、塑韌性和良好疲勞性能。

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10.9級鈮微合金化冷鐓鋼生產方法。

背景技術

冷鐓鋼作為通用基礎件，量大面廣、品種繁雜，廣泛用于國民經濟各行業,國內目前用量過百萬噸，僅汽車行業2010年的需要量即為45萬噸，并且以逐年遞增的趨勢增長，其中汽車行業最常用的就是10.9級高強度緊固件，而被用在汽車發動機和動力傳遞系統、方向操作系統、制動系統等的緊固件，更是汽車安全件和關鍵零部件，為了保證汽車高可靠性和安全性，一般需要進行調質處理后獲得較好的抗沖擊能力、低溫沖擊韌性和較強的疲勞性能，而球化退火作為高強緊固件制造過程中最重要的一環，不僅影響最終調質處理后的組織和力學性能，直接關系到汽車安全性，而且整個加工過程耗時耗能，往往需要30h以上。

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％、Si0.15％～0.30％、Mn 0.75％～0.95％、Cr0.90％～1.20％、Mo 0.15％～0.30％、W0.05％～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。

中國申請專利CN201911247314.0提出了一種10.9級緊固件用高耐候冷鐓鋼及生產方法，屬于冷鐓鋼生產技術領域。其主要化學成份組成及質量百分比含量為：C：0.33％～0.43％、Si：0.20％～0.50％、Mn：0.35％～0.55％、Cr：0.60％～1.00％、Ni：0.50％～0.80％、Cu：0.20％～0.40％、V：0.01％～0.10％、Alt：0.015％～0.040％、RE：0.01％～0.10％、P：0.010％～0.030％、O≤0.0015％、N≤0.006％，其余為Fe和不可避免的雜質。其抗拉強度Rm≥1040MPa，屈服強度Rp0.2≥940MPa，斷后伸長率A≥9％，面縮率Z≥48％，屈強比≥0.9，滿足10.9級緊固件鋼種的要求，且具有高耐候性，便于生產和使用，但不能實現簡化退火工藝。

本發明為10.9級鈮微合金化冷鐓鋼生產方法及加工方法。按重量百分比含有：C0.40％～0.50％、Si 0.10％～0.20％、Mn 0.60％～0.80％、Cr 0.30％～0.50％、Mo 0.35～0.55％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.04％～0.08％、B 0.0003～0.0008％、Ti 0.035～0.045％、Alt 0.015％～0.040％、P≤0.015％、S≤0.015％％、O≤0.0015％、N≤0.006％。其余為Fe和其它不可避免的雜質。本發明還提供了該鋼生產方法和加工方法，通過微合金化以及控軋控冷，得到以貝氏體+鐵素體雙相組織，深加工球化退火時間可節約近40％，球化等級4～6級；熱處理后力學性能達到10.9級，具有良好的強度、塑韌性和疲勞性能。