專利名稱：：一種8.8級(jí)高強(qiáng)度緊固件用碳素冷鐓鋼大盤卷的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于冷鐓鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是提供了一種8.8級(jí)高強(qiáng)度緊固件用碳素冷鐓鋼大盤巻的生產(chǎn)方法，尤其涉及低強(qiáng)度高塑性中碳鋼成分設(shè)計(jì)和控制軋制方法。
背景技術(shù)：
：緊固件行業(yè)生產(chǎn)M20以上8.8級(jí)緊固件多采用O)2038min大規(guī)格盤巻原料。當(dāng)前常用碳含量0.33%0.45%的碳素冷鐓鋼。這種盤巻軋制方法是將鋼坯加熱至10001150°C，鋼坯出爐后進(jìn)行粗軋、中軋、預(yù)精軋，再在95(TC以上進(jìn)行精軋，通常在精軋前后進(jìn)行二段水冷，控制終軋溫度和巻曲溫度，成巻后進(jìn)行緩慢冷卻，軋材組織為鐵素體+片狀珠光體。由于盤巻規(guī)格大，軋件進(jìn)入精軋機(jī)的溫度靠一段水冷難以達(dá)到精確控制。通過在中軋機(jī)與預(yù)精軋機(jī)之間增加一個(gè)水冷段，與精軋機(jī)前后的二段水冷組合配置成三組冷卻段，采用在線溫度閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)施分級(jí)冷卻逐漸降低軋材的溫度，精確控制軋件進(jìn)入精軋機(jī)的溫度波動(dòng)在士10'C，可對(duì)cD20咖。38mm范圍內(nèi)的全部規(guī)格實(shí)施低溫軋制及入保溫罩緩冷，以獲得適用于冷變形組織。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種8.8級(jí)高強(qiáng)度緊固件用碳素冷鐓鋼大盤巻的生產(chǎn)方法，為了克服現(xiàn)有軋制大規(guī)格盤巻，軋件進(jìn)入精軋機(jī)的溫度靠一段水冷難以達(dá)到精確控制，工藝穩(wěn)定性不高的不足。本發(fā)明采用三段水冷軋制方式生產(chǎn)①20mm①38mra大盤巻軋材線。三個(gè)冷卻段對(duì)應(yīng)著Y—a相變過程中奧氏體的不同狀態(tài)，棒材截面積大，采取分級(jí)冷卻逐漸降低棒材的溫度，精確控制軋件進(jìn)入精軋機(jī)的溫度波動(dòng)在士io°C，可對(duì)①20mm①38畫范圍內(nèi)的全部規(guī)格實(shí)施850750。C低溫軋制，控制奧氏體組織演變；軋后巻曲入保溫罩緩冷，從而實(shí)現(xiàn)控制組織和性能的要求，獲得適用于冷變形的均勻內(nèi)部組織，滿足緊固件冷鐓加工要求的強(qiáng)韌性能。本發(fā)明采用20架高剛度短應(yīng)力線紅圈棒材軋機(jī)，對(duì)加熱的中碳碳素冷鐓鋼鋼坯進(jìn)行軋制，特點(diǎn)是鋼坯加熱到1000115(TC，鋼坯出爐后進(jìn)4+4機(jī)架粗軋、4機(jī)架中軋，中軋后軋件采用第1段水冷將表面溫度降低到780土1(TC經(jīng)回復(fù)段以850土10。C進(jìn)入4機(jī)架預(yù)精軋，預(yù)精軋后軋件采用第2段水冷將表面溫度降低到770土1(TC經(jīng)回復(fù)段以840士1(TC進(jìn)入4機(jī)架精軋，精軋后軋件進(jìn)入第3段水冷將溫度降低到840±l(TC進(jìn)行巻曲，成巻后進(jìn)入保溫罩以0.080.30°C/s冷速緩慢冷卻42004800秒后，盤巻自然冷卻到室溫。鋼坯加熱到1000115(TC,鋼坯內(nèi)部組織完全奧氏體化，使軋件首先在完全再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行初軋和中軋，隨后軋件通過第1段和第2段水冷分級(jí)冷卻，能在一定程度細(xì)化奧氏體晶粒，為精軋做組織準(zhǔn)備，以控制軋件進(jìn)入精軋機(jī)溫度在840±l(TC，在850750'C低溫進(jìn)行終軋，軋后以較低的冷卻速度緩冷，冷卻轉(zhuǎn)變后形成細(xì)的鐵素體和退3化的珠光體組織，降低材料的強(qiáng)度和硬度。①20mmcD38mm盤巻強(qiáng)度Rm《650Mpa，HBW《170，Z>45%。使中碳碳素冷鐓鋼盤巻在線獲得軟化。本發(fā)明方法采用的碳素冷鐓鋼成分為(wt%):0.33%0.45%C、0.12%0.20%Si、0.65%0.75%Mn、0.015%0.025%A1、P《0.020%、S《0.015%,余量為Fe。本發(fā)明生產(chǎn)的盤巻組織為均勻的細(xì)鐵素體+近球狀珠光體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)是，采用本發(fā)明的成分設(shè)計(jì)和控制軋制方法生產(chǎn)的中碳碳素冷鐓鋼盤巻在線獲得軟化，其強(qiáng)度、硬度明顯降低，斷面收縮率提高，獲得適用于冷變形的均勻內(nèi)部組織，滿足緊固件冷鐓加工要求的強(qiáng)韌性能。盤巻質(zhì)量?jī)?yōu)良。具體實(shí)施方式實(shí)施例l鋼廠精煉合格鋼水，連鑄成180方坯，化學(xué)成分是C:0.33%,Si:0.19%，Mn:0.68%，A1:0.021%,P:0.012%，S:0.007%,余量為Fe;連鑄坯加熱到翻。C，鋼坯出爐后進(jìn)4+4機(jī)架粗軋、4機(jī)架中軋，中軋后軋件采用第1段水冷將表面溫度降低到787'C經(jīng)回復(fù)段以85(TC進(jìn)入4機(jī)架預(yù)精軋，預(yù)精軋后軋件采用第2段水冷將表面溫度降低到78(TC經(jīng)回復(fù)段以84(TC進(jìn)入4機(jī)架精軋軋制成#20mm，精軋后軋件進(jìn)入第3段水冷將溫度降低到850'C進(jìn)行巻曲，成巻后進(jìn)入保溫罩以0.080°C/s冷速緩慢冷卻4200秒后，盤巻自然冷卻到室溫?；瘜W(xué)成分列于表l中，工藝參數(shù)列于表2中，軋材力學(xué)性能列于表3中。實(shí)施例2鋼廠精煉合格鋼水，連鑄成180方坯，化學(xué)成分是C:0.35%,Si:0.18%，Mn:0.70%,Al:0.018%,P:0.015%,S:0.006%，余量為Fe;連鑄坯加熱到1090°C，鋼坯出爐后進(jìn)4+4機(jī)架粗軋、4機(jī)架中軋，中軋后軋件采用第1段水冷將表面溫度降低到791'C經(jīng)回復(fù)段以850'C進(jìn)入4機(jī)架預(yù)精軋，預(yù)精軋后軋件采用第2段水冷將表面溫度降低到775'C經(jīng)回復(fù)段以84(TC進(jìn)入4機(jī)架精軋軋制成#22mm，精軋后軋件進(jìn)入第3段水冷將溫度降低到845'C進(jìn)行巻曲，成巻后進(jìn)入保溫罩以0.085'C/s冷速緩慢冷卻4300秒后，盤巻自然冷卻到室溫?；瘜W(xué)成分列于表l中，工藝參數(shù)列于表2中，軋材力學(xué)性能列于表3中。實(shí)施例3鋼廠精煉合格鋼水，連鑄成200方坯，化學(xué)成分是C:0.43%，Si:0.19%，Mn:0.71%,Al:0.023%,P:0.009%，S:0.006%,余量為Fe;連鑄坯加熱到1070°C，鋼坯出爐后進(jìn)4+4機(jī)架粗軋、4機(jī)架中軋，中軋后軋件采用第1段水冷將表面溫度降低到780'C經(jīng)回復(fù)段以85(TC進(jìn)入4機(jī)架預(yù)精軋，預(yù)精軋后軋件采用第2段水冷將表面溫度降低到750'C經(jīng)回復(fù)段以835'C進(jìn)入4機(jī)架精軋軋制成#32mm，精軋后軋件進(jìn)入第3段水冷將溫度降低到85(TC進(jìn)行巻曲，成巻后進(jìn)入保溫罩以0.075°C/s冷速緩慢冷卻4800秒后，盤巻自然冷卻到室溫?；瘜W(xué)成分列于表l中，工藝參數(shù)列于表2中，軋材4力學(xué)性能列于表3中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.一種8.8級(jí)高強(qiáng)度緊固件用碳素冷鐓鋼大盤卷的生產(chǎn)方法，采用20架高剛度短應(yīng)力線紅圈棒材軋機(jī)，對(duì)加熱的中碳碳素冷鐓鋼鋼坯進(jìn)行軋制；其特征在于，鋼坯加熱到1000～1150℃，鋼坯出爐后進(jìn)4+4機(jī)架粗軋、4機(jī)架中軋，中軋后軋件采用第1段水冷將表面溫度降低到780±10℃經(jīng)回復(fù)段以850±10℃進(jìn)入4機(jī)架預(yù)精軋，預(yù)精軋后軋件采用第2段水冷將表面溫度降低到770±10℃經(jīng)回復(fù)段以840±10℃進(jìn)入4機(jī)架精軋，精軋后軋件進(jìn)入第3段水冷將溫度降低到840±10℃進(jìn)行卷曲，成卷后進(jìn)入保溫罩以0.08～0.30℃/s冷速冷卻4200～4800秒后，盤卷自然冷卻到室溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，中碳碳素冷鐓鋼成分重量百分?jǐn)?shù)為O.33%0.45%C、0.12%0.20%Si、0,65%0.75%Mn、0.015%0.025%A1、P《0.020%、S《0.015%，余量為Fe。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，生產(chǎn)的盤巻組織為均勻的細(xì)鐵素體+近球狀珠光體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，①20mm①38mm盤巻強(qiáng)度Rm《650Mpa，HBW《170，Z》45%。全文摘要一種8.8級(jí)高強(qiáng)度緊固件用碳素冷鐓鋼大盤卷的生產(chǎn)方法，屬于冷鐓鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
。采用20架高剛度短應(yīng)力線紅圈棒材軋機(jī)，對(duì)加熱的中碳碳素冷鐓鋼鋼坯進(jìn)行軋制。鋼坯加熱到1000～1150℃，鋼坯出爐后進(jìn)4+4機(jī)架粗軋、4機(jī)架中軋，中軋后軋件采用第1段水冷將表面溫度降低到780±10℃經(jīng)回復(fù)段以850±10℃進(jìn)入4機(jī)架預(yù)精軋，預(yù)精軋后軋件采用第2段水冷將表面溫度降低到770±10℃經(jīng)回復(fù)段以840±10℃進(jìn)入4機(jī)架精軋，精軋后軋件進(jìn)入第3段水冷將溫度降低到840±10℃進(jìn)行卷曲，成卷后進(jìn)入保溫罩以0.08～0.30℃/s冷速冷卻4200～4800秒后，盤卷自然冷到室溫。可穩(wěn)定控制Φ20mm～Φ38mm盤卷強(qiáng)度Rm≤650Mpa，HBW≤170，Z≥45％，使中碳碳素冷鐓鋼盤卷在線獲得軟化，盤卷質(zhì)量?jī)?yōu)良。文檔編號(hào)B21B1/16GK101456032SQ20091007607公開日2009年6月17日申請(qǐng)日期2009年1月6日優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日發(fā)明者佳孫,張永清,李舒笳,王麗萍,王全禮,肖樹勇,鄧素懷,陳明躍申請(qǐng)人:首鋼總公司