[发明专利]一种高韧性合金冷镦钢盘条及其生产方法

说明书

本发明提供了一种高韧性合金冷镦钢盘条及其生产方法，该盘条的成分按重量百分比计如下：C：0.18％～0.20％、Si：0.18％～0.25％、Mn：0.65％～0.75％、Cr：1.10％～1.20％、Mo：0.15％～0.25％、Al：0.015％～0.030％、Mg：0.0035％～0.0065％；其余为Fe和不可避免的杂质。生产方法包括铁水预处理－转炉冶炼－LF炉精炼－连铸－连轧－钢坯清理－加热－轧制－控冷－精整；本发明生产的合金冷镦钢盘条，具有铁素体+珠光体组织，抗拉强度为620～720MPa、延伸率为16～19％、面缩率为65～75％，A、B、C、D类非金属夹杂物均小于1.0级。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种高韧性合金冷镦钢盘条及其生产方法。

背景技术

SCM420等合金冷镦钢主要用于生产10.9级高强度螺栓、螺母、内六角螺栓和螺钉等标准件以及摩托车、汽车发动机的链条轴和套等器件。这些标准件广泛应用于机械、电子、汽车、火车、航空等行业，不但要求良好的冷变形能力，而且还需要良好的耐疲劳、耐冲击、耐高温等特殊性能，因此，对SCM420的钢材质量要求极高。

对于加工链条、套筒等变形量大的零部件时，要求SCM420盘条有更好的塑性、韧性，因此，通过本发明来实现上述生产目的。

发明《一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法》(公开号：CN102808131A)公开的技术方案采用电炉冶炼，生产效率较转炉冶炼低；另外，该方法中成分含有Mo元素，得到以贝氏体为主的盘条组织，强度较高，断面收缩率较低，对紧固件生产的模具寿命产生不利影响。

发明《一种组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法》(公开号：CN102560253A)公开的冷镦钢中含有Mo元素，得到以贝氏体为主的盘条组织，强度较高，断面收缩率较低，对紧固件生产的模具寿命产生不利影响。另外，未采用结晶器和凝固末端电磁搅拌来改善铸坯的内部质量，对盘条和紧固件产品的成分均匀性等问题有不利影响；未采用表面缺陷检测及修磨工艺，会造成盘条表面有缺陷以及紧固件开裂比率高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种高韧性冷镦钢盘条及其生产方法，。

本发明目的是这样实现的：

一种高韧性合金冷镦钢盘条，该盘条的成分按重量百分比计如下：C：0.18％～0.20％、Si：0.18％～0.25％、Mn：0.65％～0.75％、Cr：1.10％～1.20％、Mo：0.15％～0.25％、Al：0.015％～0.030％、Mg：0.0035％～0.0065％，其它为Fe和不可避免杂质元素。

本发明成分设计理由如下：

C：C是钢中固溶强化作用最明显的元素，随C含量增加，钢的强度、硬度上升，塑性、韧性下降，为提高盘条的可变形能力，C选择0.18～0.20。

Si：Si是铁素体固溶强化元素，同时也导致冷镦变形抗力的急剧升高，明显提高模具的消耗，不利于冷加工塑性变形；故Si的含量偏下限控制，为0.18～0.22％。

Mn：Mn起固溶强化和细晶强化的作用，并推迟珠光体和铁素体转变，提高钢的强度和加工硬化性能；故Mn的范围为0.65～0.73％。

Cr：Cr能提高钢的强韧性，具有较好的冷镦成型性能。同时可有效提高淬透性，保证材料淬火后的强度和硬度。故Cr的成分范围偏上限控制为1.10～1.20％。

Mo：Mo可大幅提高淬透性，保证材料淬火后的硬度和强度。此外，该元素具备极强的耐延迟断裂能力，故Mo的含量控制在0.15～0.25％。

Al：Al的添加起到细化晶粒的作用，不仅提高了盘条的强度，还使其具备了良好的塑性。故Al的含量控制在0.015～0.030％。