[發明專利]一種低成本抗氫脆的超大截面直接切削用非調質鋼及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202211500098.8
• 申請日: 2022-11-28
• 公開（公告）號: CN115747674B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 吳萌;王章忠;張保森;張劉瑜;俞杰;高華耀;谷杰
• 申請（專利權）人: 南京工程學院;江蘇永鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C33/04;C21D8/06
• 代理公司: 南京群邁知識產權代理有限公司 32690
• 代理人: 安士影

1.一種低成本抗氫脆的超大截面直接切削用非調質鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：冶煉原料以廢鋼為主，冶煉末期測定鋼水Cu元素含量后均勻喂入直徑0.5~2.0mm的細銅絲以達到目標Cu含量；目標Cu含量為：Cu的質量百分數為0.25%~0.45%；其他元素控制目標為：C：0.30%~0.50%，Si：0.35%~0.65%，Mn：1.20%~1.60%，V：0.10%~0.20%，Nb≤0.01%，Ti：0.010%~0.050%，N：0.005%~0.008%，S：0.01%~0.03%，P≤0.02%，其余為鐵和雜質元素；Ti/N質量百分數比＞3.4；

S2：連鑄坯加熱過程中均熱段溫度1200~1220℃，保溫時間5~7h；連鑄坯為截面邊長400mm~1200mm矩形坯；

S3：連鑄坯出爐后，高壓水除鱗，除凈表面氧化皮，隨即開軋；前8~10道次，每道次壓下量50~80mm，從第二道次開始，每道次軋制前使用高壓氣槍去除鋼坯表面氧化皮；后續道次軋至截面邊長200~500mm的方形中間坯；

S4：中間坯待溫至表面920~980℃時再次使用高壓水除鱗，之后使用精連軋機軋制成直徑160~300mm的圓鋼，終軋溫度850~880℃；

S5：圓鋼終軋后穿水冷卻，經2~3組強水冷冷至表面650~700℃，期間穿插空冷返溫，每兩組水箱之間均返溫，每組強水冷圓鋼返溫后的表面溫降不大于100℃；

S6：圓鋼使用保溫罩緩冷至表面600~620℃時，水霧噴淋冷卻至表面520~550℃，并使圓鋼表面維持在520~550℃，持續時間1~2min；

S7：圓鋼上帶矯直功能的步進式冷床冷卻至表面300~350℃后入坑，保溫至少48h后成成品；

S6緩冷過程中，生成B2結構的含銅析出相。

2.根據權利要求1所述的一種低成本抗氫脆的超大截面直接切削用非調質鋼的制備方法獲得的非調質鋼。

3.根據權利要求2所述的非調質鋼，其特征在于，Nb的質量百分數≤0.004%。

4.根據權利要求2所述的非調質鋼，其特征在于，Cu的質量百分數為0.30%~0.40%。

5.根據權利要求2所述的非調質鋼，其特征在于，S的質量百分數為0.01%~0.02%。

6.根據權利要求2所述的非調質鋼，其特征在于，Ti的質量百分數為0.020%~0.028%。

7.根據權利要求2所述的非調質鋼，其特征在于，成品的1/3半徑縱向抗拉強度900~1050MPa，屈服強度650~800MPa，斷后伸長率15~17%，沖擊功KU₂45~50J。

8.根據權利要求2所述的非調質鋼在大型高強度鋼構件中應用，

其特征在于，大型高強度鋼構件包括推桿、液壓立柱、或風電用軸類件。