[发明专利]一种42CrMo钢冷轧板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢材制造技术领域，具体涉及一种42CrMo合金结构钢冷轧板及其生产方法。

背景技术

冷轧钢板具有表面质量好，尺寸精度高的优点，随着经济发展，已被称为现代社会的必需材料。通过进行退火处理可以提高冷轧板的综合机械性能，使其拥有高的冲压性能和低的屈服点并且不产生时效性，可广泛用于汽车、家电制造领域。42CrMo钢属于合金结构钢中铬钼钢组，具有较高的碳和铬含量，因此其淬透性较好，强度较大，并且低温冲击值较高，高温强度好，抗蠕变性能好，可用于制造受载荷极大的齿轮、后轴、连杆等零件，广泛用于压力容器、工程机械、石油化工、桥梁、船舶制造和其他钢结构中。但是目前42CrMo多以铸锻材的形式应用于零部件生产中，较少以冷轧板的形式进行应用。

2003年，国家颁布了汽车安全带新标准GB 14166-2003《道路车辆成年乘员用安全带和约束系统》，对汽车安全带扣增加了冲击性能，低温性能和耐腐蚀性能的要求。随着标准的提高，需选用综合性能更为优良的材料取代原有安全带扣生产材料45#钢。合金结构钢42CrMo的冷轧板以其优良的综合机械性能可用于汽车安全带扣等高强度冲压件的生产中，具有良好的市场前景。但是，由于42CrMo钢中合金元素添加量大，在轧制过程中（尤其是热轧过程）受到冷却速度和变形量的影响极易形成硬脆的马氏体组织，使得在后续冷轧制造中易产生板材开裂，从而造成成材率低和生产连续性差的后果。

公布号CN 101962707A的发明专利中申请公开了一种42CrMo钢无缝钢管的生产方法。该发明包括钢水冶炼、铸坯、热轧和热处理四个步骤。其特征在于热处理步骤，将热轧后的钢管淬火加热至800~900℃，然后用水冷却。其中，钢管的外表面以喷淋的方式冷却，钢管的内表面以内轴流的方式冷却，冷却时开始内轴流，然后进行钢管外表面喷淋，冷却结束时先停止内轴流，然后停止钢管外表面喷淋；钢管冷至室温后进行回火，回火加热温度度为520~620℃。该方法可以生产得到全截面硬度均匀的无缝钢管。

公布号CN102409238A的发明专利公开了一种42CrMo合金结构钢特厚板的生产方法。该方法包含以下步骤：优质铁水熔炼、KP铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、真空脱气处理、铸锭、加热和轧制。通过调整冶炼参数，严格控制P、S含量，使制得的42CrMo特厚板具有强度高、韧性和切削加工性能好的优点，而且适合大生产操作和生产。

由于所以目前尚未见到有关42CrMo冷轧板制备的相关报道。

发明内容

本发明公开一种42CrMo钢冷轧板及其生产方法。以解决42CrMo钢在冷却中容易形成硬脆的马氏体组织，使其冷轧过程中轧制开裂，影响其成型性等问题，该方法适合大生产操作，并且其产品具有强度高、韧性和冲压性能好的特点。

本发明的42CrMo钢冷轧板，包含如下质量百分比的化学成分C：0.38~0.45、Si：0.17~0.37、Mn：0.50~0.90、P：<0.035、S：<0.035、Cr：1.02~1.14、Mo：0.15~0.25，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明一种42CrMo冷轧板的生产方法，包括钢水冶炼、连铸、热轧、冷轧、罩式炉退火、精整等步骤，其特征在于，所述热轧的钢坯加热温度为1170~1270℃，热轧终轧温度为850~950℃，卷取温度为700~750℃，冷轧压下率为25%~55%，退火温度为Ac1-(10~30)℃左右，保温时间为8~14h，带罩保温至400℃以下时空冷，平整延伸率为0.5%~1.2%。

本发明工艺设计理由：

42CrMo钢中含有较多的Cr、Mo合金元素，极易在冷却中形成硬脆的马氏体组织，从而造成冷轧过程中轧制开裂，影响其成型性，因此应选择合适的热轧生产工艺条件，尤其是终轧温度、卷取温度等，以获得合适的组织性能，从而提高42CrMo冷轧板的成型率。同时，冷轧后的42CrMo冷硬板要选择合适的球化退火工艺，获得均匀的球化组织，有利于后续的切削和冲压加工处理。

（1）加热温度

钢坯加热温度过高或者时间过久，可以造成奥氏体晶粒长大和过热、过烧，氧化铁皮增多和脱碳等缺陷；而加热温度过低则可阻碍合金元素的充分固溶以及奥氏体晶粒的均匀化。因此本发明的热轧钢坯加热温度选择为1170~1270℃。

（2）终轧温度