專利名稱：揚聲器杯形鐵心用鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金材料領(lǐng)域，具體涉及一種揚聲器杯形鐵心用鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
揚聲器杯形鐵心是專門用于揚聲器中的一個配件，因揚聲器杯形鐵心是經(jīng)冷沖壓成型，要求鋼材具有較大的冷變形能力，目前市場上還沒有專用于揚聲器杯形鐵心用鋼，用戶在生產(chǎn)制備揚聲器杯形鐵心時往往選用塑性較好的低碳鋼盤條來進行冷鐓成型。由于低碳鋼盤條主要是用來拉絲及制造標準件，在使用它來加工制造揚聲器杯形鐵心過程中曝露出了諸多問題，如加工過程中容易粘刀及粘磨具、熱鍍鋅加工時產(chǎn)品表面出現(xiàn)鱗爆缺陷等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種在冷鐓過程中不開裂、不易粘刀及粘磨具、在熱鍍鋅時表面不出現(xiàn)鱗爆缺陷的揚聲器杯形鐵心用鋼及其生產(chǎn)方法。
為達到上述目的，本發(fā)明提供的揚聲器杯形鐵心用鋼，其化學成份重量百分比如下
C: 0.02% 0.12%、 H《0.025%、 Si《0.10%、 Mn《0.9%、 S《0.015%、P《0.020%、 A10.01~0.07%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
進一步地，該鋼優(yōu)選的化學成份重量百分比為C: 0.04~0.10%、H《0.020%、 Si《0.06%、 Mn《0.6%、 S《0.015%、 P《0.020%、 Al :0.02~0.05%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
更進一步地，該鋼最佳的化學成份重量百分比為C: 0.05~0.80%、H《0.018%、 Si《0.06%、 Mn《0.4%、 S《0.015%、 P《0.020%、 Al:0.02 0.05%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所述揚聲器杯形鐵心用鋼的生產(chǎn)方法，是將經(jīng)脫硫處理后的鐵
水依次經(jīng)轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉、電加熱爐精煉、吹氬精煉、真空(VD或RH)精煉、連鑄、加熱、軋制及控冷等步驟，各步驟中的技術(shù)參數(shù)限定具體描
述如下
轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉時控制冶煉出鋼溫度在1660 1680'C之間；電加熱爐精煉時依次加入鋁錳鐵進行預脫氧、喂鋁線進行終脫氧、喂硅-鈣線進行鈣處理，精煉時間為30 50min;吹氬精煉時間為15 30min;真空(VD或RH)精煉時間為12 30min，真空度控制在67 120pa;溫度控制在1560 1575"C之間進行澆鑄，連鑄時過熱度控制在15 35°C，拉速控制在1.0 2.0m/min之間；加熱鋼坯的溫度控制在1100 115(TC之間，加熱時間控制在180 220min之間；軋制的開軋溫度控制在920 1050'C之間，入精軋機溫度為卯0士4(TC，吐絲溫度為880±30°C;控冷時斯太爾摩線速度設(shè)定為0.1 1.0m/s，冷卻速度控制在0. 5 4°C/s，下線后將成型產(chǎn)品集巻處理。
本發(fā)明中揚聲器杯形鐵心用鋼的各合金成份的含量限定的效果及原
因如下
本發(fā)明的碳(C): C是決定鋼強度的主要元素，是形成珠光體的主要物質(zhì)，碳化物在鋼中的形態(tài)和多少決定鋼的硬度和強度。隨著C含量的增加，鋼的強度、硬度增加，而鋼的塑性和韌性下降。由于揚聲器杯形鐵心要求材料具有良好的塑性，進行大的冷變形而不開裂，所以C含量不宜太高，但是如果C含量過低，在冷加工時容易粘刀及粘磨具。將C
含量目標值控制在0.02 0.12%范圍內(nèi)，既保障了鋼材的良好塑性，又克服了冷加工時容易粘刀及粘磨具的缺點，C的含量可以進一步控制在0.04~0.10%，優(yōu)選方案是控制在0.05 0.80%。
本發(fā)明的氫(H):因為在煉鋼時所用原材料以及輔料中都含有H元素，如果產(chǎn)品中H含量過高，又在生產(chǎn)過程中不能得到有效釋放，在后續(xù)熱鍍鋅過程中就會再度釋氫，使得在成品表面出現(xiàn)鱗爆現(xiàn)象，從而影響了揚聲器杯形鐵心表面質(zhì)量。通過真空精煉步驟實現(xiàn)將H含量目標值控制在《0.025%范圍內(nèi)，有效的消除了產(chǎn)品表面的鱗爆現(xiàn)象，改善了產(chǎn)品的表面質(zhì)量。H含量可以進一步控制在《0.020%，優(yōu)選方案是控制在《0.018%。
本發(fā)明的硅(Si): Si在鋼中是以固溶體的形態(tài)存在于鐵素體或奧氏體中，對提高鋼中固溶體的強度和冷加工變形硬化率的作用極強，也顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比，但同時在一定程度上降低了鋼的韌性、塑性和延展性。因此Si含量過高會進一步影響其冷鐓或冷擠壓性能。本發(fā)明將Si含量的目標值控制在《0.10n/。范圍內(nèi)，所得的材料具有良好的韌性、塑性和延展性，&的優(yōu)選含量為《0.06%。
本發(fā)明的錳(Mn): Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑，含有一定量的錳可以消除或減弱鋼因硫引起的脆性。但當錳含量較高時，有使鋼晶粒粗化的傾向，冶煉澆鑄和熱軋后冷卻時，容易使鋼產(chǎn)生白點。本發(fā)明將含量目標值控制在《0.9%范圍內(nèi)，能有效的改善鋼的加工性能，Mn含量可以進一步控制在《0.6%，優(yōu)選方案是控制在《0.4%。
本發(fā)明的硫(S)和磷(P): S、 P是強烈的裂紋敏感性元素，因而應盡可能的低，S含量過高，會形成大量的MnS， MnS在鋼液凝固時易在晶界析出，在熱軋時被軋成帶狀夾雜，降低了鋼材的延展性及韌性。P含量過高，就會提高低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度，使鋼的低溫沖擊性能大幅下降。本發(fā)明應盡量減少磷、硫元素對鋼性能的不利影響，S含量目標值控制在《0.015%， P的含量為《0.020%。
本發(fā)明的鋁(Al): Al是用作煉鋼時的脫氧定氮劑，Al與鋼中的N形成細小難熔A1N質(zhì)點，這些細小彌散分布的難熔化合物對晶粒擴撒起阻抑作用，進而細化鐵素體晶粒，但是鐵素體晶粒過小，鐵素體晶界就會增多，冷鐓時變形抗力增大，不易變形。Al的含量過低，細化鐵素體晶粒作用不明顯，導致鐵素體晶粒粗大，冷鐓時容易開裂；Al的含量過高，會使鋼液的流動性降低，形成的大量八1203在水口處結(jié)瘤，從而堵塞水口。因此將Al含量目標值控制在0.01~0.07%范圍內(nèi)，有效的細化了鐵素體晶粒，又不使鐵素體晶粒粗化，從而提高了鋼的韌、塑性，Al優(yōu)選含量為0.02 0.050/Oo
本發(fā)明通過優(yōu)化鋼的成份，延續(xù)低碳鋼的特點，設(shè)置了碳含量的上限
5和下限，避免冷鐓過程中出現(xiàn)開裂、粘刀及粘磨具的現(xiàn)象；在熔煉時通過真空精煉處理，減少鋼中的氫含量，從而消除了產(chǎn)品表面的鱗爆現(xiàn)象，改善了產(chǎn)品的表面質(zhì)量；還嚴格控制Si、 Mn、 S、 P、 Al等成份的含量來整體改善產(chǎn)品性能。本發(fā)明的生產(chǎn)方法，工藝簡單，容易控制，利于推廣。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的揚聲器杯形鐵心用鋼以及其生產(chǎn)方法作進一步的詳細描述
本發(fā)明優(yōu)選的幾種具體實施例的化學成份列于表1中，表中所列化學成份的余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。這幾種實施例的制造步驟及技術(shù)參數(shù)描述如下
將經(jīng)脫硫處理后的鐵水，經(jīng)煉鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，冶煉時控制出鋼溫度在1660 168(TC之間；在進行電加熱爐精煉時依次加入鋁錳鐵進行預脫氧、喂鋁線進行終脫氧、喂硅-鈣線進行鈣處理，精煉時間30 50min，使鋼液脫氧及脫硫充分，有利于對鋼中的夾雜物進行球化及變性處理；吹氬精煉時間15 30min，加速鋼液脫氧及脫硫的進行，并且可使鋼中大于2pm的Al203夾雜物全部去除，還可以均勻鋼液成份、溫度，精確地調(diào)整復雜的化學組成；真空(VD或RH)精煉時間12 30min，真空度控制在67 120pa，最終保證成品H含量合格；從而使鋼中的化學成份滿足表1的要求(余量為Fe及不可避免的雜質(zhì))。再將滿足表1要求的鋼水進行澆鑄，澆鑄時溫度控制在1560 1575"C之間，防止溫度過高時容易漏鋼、溫度過低時斷澆；連鑄時過熱度控制在15 35°C，拉速1.0 2.0m/min之間，連鑄采用合適的保護渣，結(jié)晶器和二冷水按低碳鋼要求控制，鑄坯為斷面為170mmxl70mm 220mmx220mm之間的方坯，鑄坯斷面過小，會使壓縮比變小，鋼材的致密度降低，從而影響性能，鑄坯斷面過大，鑄坯容易出現(xiàn)中心疏松及偏析缺陷；加熱鋼坯的溫度控制在1100 1150。C之間，加熱時間控制為在180 220min之間，有利于鋼坯加熱充分及均勻；軋制時，開軋溫度控制在920 105(TC之間，入精軋機溫度900±40°C，吐絲溫度880±30°C;控冷時斯太爾摩線速度設(shè)定為0.1 1.0m/s，保溫蓋第一組打開，其余蓋上，第13號風機全開，其它風機關(guān)閉，冷卻速度控制在0.5~4°C/s,下線后將成型產(chǎn)品集巻處理。
上述實施例所生產(chǎn)的揚聲器杯形鐵心用鋼的性能試驗結(jié)果見表2。從表2反映出的性能來看，各成份的鋼都具有很好的屈服強度、抗拉強度和延伸率，其晶粒度保證在8 9級的范圍內(nèi)，保證了鋼較好的韌性和塑性，在冷鐓過程中沒有出現(xiàn)開裂，也未出現(xiàn)粘刀粘磨具的現(xiàn)象；對產(chǎn)品進行熱鍍鋅加工時鋼表面均沒有出現(xiàn)鱗爆現(xiàn)象。
表1:實施例1 5中鋼的化學成份(wt%)
成份CHSiMnPSAl
實施例10.0380扁0.0500.320.0150.00600駕
實施例20.040.0130.0480.060.0160駕10.02
實施例30.0500.0150.0430.280.0150.00510.035
實施例40.0800.0160.0360.330.0120.0050.042
實施例50.100.0200.060.040.0160.00750.05
表2:實施例1~5中鋼的性能檢驗
實施例屈服強度 ReL(Mpa)抗拉強度 Rm(Mpa)延伸率 A( %)晶粒度 (級)熱鍍鋅加工 時有無出現(xiàn) 鱗爆現(xiàn)象
實施例1240360439無
實施例2238355458.5無
實施例3220364408.5無
實施例4230365419無
實施例5270390408無
權(quán)利要求
1.一種揚聲器杯形鐵心用鋼，其特征在于該鋼的化學成份重量百分比如下C0.02～0.12％、H≤0.025％、Si≤0.10％、Mn≤0.9％、S≤0.015％、P≤0.020％、Al0.01～0.07％，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚聲器杯形鐵心用鋼，其特征在于該鋼的 化學成份重量百分比如下C: 0.04~0.10%、 H《0.020%、 Si《0.06%、 Mn《0.6%、 S《0.015%、 P《0.020o/o、 Al: 0.02 0.05%，其余為Fe及不可 避免的雜質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的揚聲器杯形鐵心用鋼，其特征在于該鋼的 化學成份重量百分比如下C: 0.05~0.80%、 H《0.018°/o、 Si《0.06°/o、 Mn《0.4%、 S《0.015%、 P《0.020%、 Ah 0.02~0.05%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
4. 一種權(quán)利要求1所述的揚聲器杯形鐵心用鋼的生產(chǎn)方法，包括轉(zhuǎn)爐 或電爐冶煉、電加熱爐精煉、吹氬精煉、真空精煉、連鑄、加熱、軋制及控冷的步驟，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉的出鋼溫度控制在1660 1680'C之間；所述電加熱爐精煉時依次加入鋁錳鐵進行預脫氧、喂鋁 線進行終脫氧、喂硅-鈣線進行鈣處理，精煉時間30 50min;所述吹氬精煉 的時間15 30min;所述真空精煉的時間12 30min，真空度為67 120pa; 所述連鑄時，澆鑄的溫度控制在1560 1575"C之間，連鑄的過熱度控制在 15 35°C、拉速控制在1.0 2.0m/min之間；所述加熱的溫度控制在 1100 115(TC之間、加熱時間控制在180 220min之間；所述軋制的開軋溫 度控制在920 105(TC之間，入精軋機溫度為900士40。C，吐絲溫度為 880±30°C;所述控冷時斯太爾摩線速度設(shè)定為0.1~1.0m/s，冷卻速度控制 在0.5~4°C/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種揚聲器杯形鐵心用鋼及其生產(chǎn)方法。該鋼的化學成份重量百分比為C0.02～0.12％、H≤0.025％、Si≤0.10％、Mn≤0.9％、S≤0.015％、P≤0.020％、Al0.01～0.07％，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。其生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉、電加熱爐精煉、吹氬精煉、真空精煉、連鑄、加熱、軋制及控冷的步驟，生產(chǎn)工藝簡單、容易控制。本發(fā)明的產(chǎn)品通過對C和H含量的控制，還通過控制Si、Mn、S、P、Al成份的含量來整體改善產(chǎn)品性能，有效避免加工過程中的開裂、粘刀及粘磨具現(xiàn)象和產(chǎn)品表面的鱗爆現(xiàn)象。
文檔編號C21C7/072GK101591752SQ20091006264
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者任安超, 杰 吳, 勇 周, 敏 朱, 桂美文, 羅德信, 斌 韓 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司