專利名稱：一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冷鐓鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法。
背景技術(shù)：
緊固件是十分重要的機(jī)械零件，在國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技以及日常生活中，都得到了廣泛的應(yīng)用。緊固件生產(chǎn)水平及質(zhì)量性能等在汽車、機(jī)械、航天航空等工業(yè)部門的發(fā)展中扮演著十分重要的角色；而冷鐓鋼正是緊固件生產(chǎn)的原材料。汽車和機(jī)械制造業(yè)是冷鐓鋼的主要用戶。近年來，隨著汽車的輕量化和高性能化，迫切要求提高冷鐓鋼的強(qiáng)度及性能。據(jù)我國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，基于“十二五”期間整車發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)先于汽車緊固件，今后幾年將是汽車緊固件的高速發(fā)展期。鑒于此，國(guó)內(nèi)近年來開展了大量的研究工作，進(jìn)一步提高冷鐓鋼的強(qiáng)度水平和使用壽命。
冷鐓鋼表層質(zhì)量對(duì)其使用性能影響非常大，表層存在脫碳組織會(huì)嚴(yán)重降低冷鐓鋼的強(qiáng)度和使用壽命，同時(shí)嚴(yán)重影響冷鐓鋼成材率。冷鐓鋼表面存在一定厚度脫碳層時(shí)就可導(dǎo)致使用性能降低。因此脫碳層深度和形貌的控制是生產(chǎn)高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)冷鐓鋼很重要的一個(gè)方面；同時(shí)也可大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，可以使冷鐓鋼線材表面不產(chǎn)生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是
一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，具體控制為
中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為c 0. 25 O. 45%，Mn :0. 45 O. 90%, Si O. 05 O. 40%,Cr 0. 70 I. 50%,Mo 0. 03 O. 50%,Alt:O. 015 O. 045，余量為 Fe 及不
可避免的雜質(zhì)；
加熱工藝為減少坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時(shí)保證坯料加熱均勻，加熱爐一段爐溫控制在880 950°C，二段爐溫控制在980 1050°C，均熱段爐溫控制在1050 1150°C，在爐時(shí)間90 130min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 75 O. 85，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 9 I. O ;
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18 20Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在860 880°C，減定徑入口溫度控制在850 870°C，線材吐絲溫度控制在800 820°C ；
冷卻工藝為防止冷卻過程中發(fā)生表層脫碳，細(xì)化晶粒并減少產(chǎn)品中鐵素體組織比例，吐絲后以6 10°C /s的冷速快速冷卻至630 670°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是
前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 35%, Mn 0. 63%, Si :0. 22%, Cr :0. 97%, Mo :0. 16%, P :0. 011%, S :0. 002%, Cu :0. 07%,Ni 0. 05%, Alt 0. 026%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在890°C，二段爐溫控制在1010°C，均熱段爐溫控制在1130°C，在爐時(shí)間95min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 80，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 90 ；
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在870°C，減定徑入口溫度控制在855°C，線材吐絲溫度控制在815°C ；
冷卻工藝吐絲后以9. 5°C /s的冷速快速冷卻至640°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 35%, Mn 0. 65%, Si :0. 25%, Cr :0. 98%, Mo :0. 17%, P :0. 019%, S :0. 006%, Cu O. 08%，Ni 0. 04%, Alt 0. 031%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在895°C，二段爐溫控制在1020°C，均熱段爐溫控制在1120°C，在爐時(shí)間98min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 78，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 92 ；
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在865°C，減定徑入口溫度控制在853°C，線材吐絲溫度控制在810°C ;
冷卻工藝吐絲后以9. 8°C /s的冷速快速冷卻至635°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 34%, Mn 0. 64%, Si :0. 26%, Cr :0. 97%, Mo :0. 18%, P :0. 019%, S :0. 006%, Cu O. 08%，Ni 0. 04%, Alt 0. 029%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在900°C，二段爐溫控制在1050°C，均熱段爐溫控制在1135°C，在爐時(shí)間94min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 82，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 91 ；
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力19Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在863°C，減定徑入口溫度控制在860°C，線材吐絲溫度控制在809°C ；
冷卻工藝吐絲后以9. 6°C /s的冷速快速冷卻至632°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材鑄坯斷面尺寸為15CtamX 15Ctam,產(chǎn)品規(guī)格為Φ6 23臟。本發(fā)明的有益效果是通過本發(fā)明通的工藝，中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產(chǎn)生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過另外，本發(fā)明通過對(duì)加熱爐加熱溫度和控軋控冷工藝進(jìn)行工藝優(yōu)化，對(duì)設(shè)備要求不高，便于實(shí)施，質(zhì)量穩(wěn)定。圖I是本發(fā)明冷鐓鋼表層脫碳組織照片，由照片可知，冷鐓鋼線材表層不產(chǎn)生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mffl。圖2是本發(fā)明四分之一處金相組織照片，由圖2可知，組織以貝氏體為主，含有少量的鐵素體和珠光體。


圖I是本發(fā)明冷鐓鋼表層脫碳組織照片。圖2是本發(fā)明冷鐓鋼四分之一處金相組織照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本實(shí)施例是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 35%, Mn 0. 63%, Si :0. 22%, Cr :0. 97%, Mo :0. 16%, P :0. 011%, S :0. 002%,Cu 0. 07%, Ni 0. 05%, Alt :0. 026%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例中碳冷鐓鋼工藝路線為電爐冶煉一精煉一連鑄一鑄坯拋丸、修磨一鑄還加熱一除鱗一粗軋一中軋一精軋一吐絲一斯太爾摩風(fēng)冷線一集卷一捆扎標(biāo)不一檢驗(yàn)一入庫(kù)。本實(shí)施例為斷面尺寸為150mmX 150mm的連鑄還，軋制直徑為8mm的冷繳鋼線材，線材表層脫碳的控制方法具體為
加熱爐加熱工藝為減輕坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時(shí)保證坯料加熱 均勻，加熱爐一段爐溫控制在890°C，二段爐溫控制在1010°C，均熱段爐溫控制在1130°C，在爐時(shí)間95min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 80，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 90 ；軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在870°C，減定徑入口溫度控制在855°C，線材吐絲溫度控制在815°C ；
斯太爾摩冷卻工藝為防止冷卻過程中發(fā)生表層脫碳，細(xì)化晶粒并減少產(chǎn)品中鐵素體組織比例，線材吐絲后以9. 5°C /s的冷速快速風(fēng)冷至640°C，然后進(jìn)保溫罩緩冷。本實(shí)施例通過對(duì)加熱爐加熱溫度進(jìn)行控制，制定合理的軋制和斯太爾摩控制冷卻工藝，使中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產(chǎn)生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。實(shí)施例2
本實(shí)施例是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 35%, Mn 0. 65%, Si :0. 25%, Cr :0. 98%, Mo :0. 17%, P :0. 019%, S :0. 006%,Cu 0. 08%, Ni 0. 04%, Alt :0. 031%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例中碳冷鐓鋼工藝路線為電爐冶煉一精煉一連鑄一鑄坯拋丸、修磨一鑄還加熱一除鱗一粗軋一中軋一精軋一吐絲一斯太爾摩風(fēng)冷線一集卷一捆扎標(biāo)不一檢驗(yàn)一入庫(kù)。本實(shí)施例為斷面尺寸為150_X150mm的連鑄坯，軋制直徑為13_的冷鐓鋼線材，線材表層脫碳的控制方法具體為
加熱爐加熱工藝為減輕坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時(shí)保證坯料加熱均勻，加熱爐一段爐溫控制在895°C，二段爐溫控制在1020°C，均熱段爐溫控制在1120°C，在爐時(shí)間98min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 78，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 92 ；軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在865°C，減定徑入口溫度控制在853°C，線材吐絲溫度控制在810°C ;
斯太爾摩冷卻工藝為防止冷卻過程中發(fā)生表層脫碳，細(xì)化晶粒并減少產(chǎn)品中鐵素體組織比例，線材吐絲后以9. 8°C /s的冷速快速風(fēng)冷至635°C，然后進(jìn)保溫罩緩冷。本實(shí)施例通過對(duì)加熱爐加熱溫度進(jìn)行控制，制定合理的軋制和斯太爾摩控制冷卻工藝，使中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產(chǎn)生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。實(shí)施例3
本實(shí)施例是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 34%, Mn 0. 64%, Si :0. 26%, Cr :0. 97%, Mo :0. 18%, P :0. 019%, S :0. 006%,Cu 0. 08%, Ni 0. 04%, Alt :0. 029%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例中碳冷鐓鋼工藝路線為電爐冶煉一精煉一連鑄一鑄坯拋丸、修磨一鑄還加熱一除鱗一粗軋一中軋一精軋一吐絲一斯太爾摩風(fēng)冷線一集卷一捆扎標(biāo)不一檢驗(yàn)一入庫(kù)。本實(shí)施例為斷面尺寸為150mmX 150mm的連鑄坯，軋制直徑為IOmm的冷鐓鋼線材，線材表層脫碳的控制方法具體為
加熱爐加熱工藝為減輕坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時(shí)保證坯料加熱均勻，加熱爐一段爐溫控制在900°C，二段爐溫控制在1050°C，均熱段爐溫控制在1135°C，在爐時(shí)間94min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 82，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 91 ；軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力19Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在863°C，減定徑入口溫度控制在860°C，線材吐絲溫度控制在809°C ；
斯太爾摩冷卻工藝為防止冷卻過程中發(fā)生表層脫碳，細(xì)化晶粒并減少產(chǎn)品中鐵素體組織比例，線材吐絲后以9. 6°C /s的冷速快速風(fēng)冷至632°C，然后進(jìn)保溫罩緩冷。本實(shí)施例通過對(duì)加熱爐加熱溫度進(jìn)行控制，制定合理的軋制和斯太爾摩控制冷卻工藝，使中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產(chǎn)生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于 所述中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為c :0. 25 O. 45%，Mn :0. 45 O. 90%，Si 0. 05 O. 40%,Cr 0. 70 I. 50%,Mo 0. 03 O. 50%,Alt:O. 015 O. 045，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在880 950°C，二段爐溫控制在980 1050°C，均熱段爐溫控制在1050 1150°C，在爐時(shí)間90 130min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 75 O. 85，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 9 I. O ; 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18 20Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在860 880°C，減定徑入口溫度控制在850 870°C，線材吐絲溫度控制在800 820°C ； 冷卻工藝吐絲后以6 10°C /s的冷速快速冷卻至630 670°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。
2.如權(quán)利要求I所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 35%，Mn 0. 63%，Si :0. 22%，Cr :0. 97%，Mo O. 16%, P 0. 011%, S 0. 002%, Cu :0. 07%, Ni :0. 05%, Alt :0. 026%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在890°C，二段爐溫控制在1010°C，均熱段爐溫控制在1130°C，在爐時(shí)間95min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 80，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 90 ； 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在870°C，減定徑入口溫度控制在855°C，線材吐絲溫度控制在815°C ； 冷卻工藝吐絲后以9. 5°C /s的冷速快速冷卻至640°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。
3.如權(quán)利要求I所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 35%，Mn 0. 65%，Si :0. 25%，Cr :0. 98%，Mo O. 17%, P 0. 019%, S 0. 006%, Cu :0. 08%, Ni :0. 04%, Alt :0. 031%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在895°C，二段爐溫控制在1020°C，均熱段爐溫控制在1120°C，在爐時(shí)間98min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 78，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 92 ； 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在865°C，減定徑入口溫度控制在853°C，線材吐絲溫度控制在810°C ; 冷卻工藝吐絲后以9. 8°C /s的冷速快速冷卻至635°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。
4.如權(quán)利要求I所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 34%，Mn 0. 64%，Si :0. 26%，Cr :0. 97%，Mo O. 18%, P 0. 019%, S 0. 006%, Cu :0. 08%, Ni :0. 04%, Alt :0. 029%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在90(TC，二段爐溫控制在1050°C，均熱段爐溫控制在1135°C，在爐時(shí)間94min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 82，預(yù)熱段和加熱段空燃比控制在O. 91 ； 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力19Mpa，精軋機(jī)入口溫度控制在863°C，減定徑入口溫度控制在860°C，線材吐絲溫度控制在809°C ； 冷卻工藝吐絲后以9. 6°C /s的冷速快速冷卻至632°C，然后進(jìn)入保溫罩緩冷。
5.如權(quán)利要求1-4中任一個(gè)權(quán)利要求所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材鑄坯斷面尺寸為150mmX 150mm，產(chǎn)品規(guī)格為Φ6 23mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，冷鐓鋼化學(xué)成分重量百分比C0.25～0.45%，Mn0.45～0.90%，Si0.05～0.40%，Cr0.70～1.50%，Mo0.03～0.50%，Alt:0.015～0.045，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。工藝為加熱爐一段爐溫880～950℃，二段爐溫980～1050℃，均熱段爐溫1050～1150℃；在爐時(shí)間為90～130min，均熱段空燃比0.8左右；吐絲溫度800～820℃，吐絲后以8℃/s冷速快速冷卻到650℃左右。本發(fā)明可以使冷鐓鋼線材表面不產(chǎn)生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20μm。
文檔編號(hào)C21D11/00GK102899470SQ20121043511
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者李恒坤, 吳年春, 尹雨群, 崔強(qiáng), 王曉文 申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司