[发明专利]一种10.9级铌微合金化冷镦钢生产方法

说明书

本发明公开了一种10.9级铌微合金化冷镦钢生产方法，属于紧固件用钢技术领域。它包括将含铁原料混合后依次进行电炉冶炼、LF炉精炼、RH真空脱气、大圆坯连铸、方坯轧制和高速线材轧制处理，得到热轧盘条，对热轧盘条进行退火加工处理得到所述冷镦钢；所述含铁原料中包括不低于95.5wt％的Fe、0.035wt％～0.045wt％的Ti、0.04wt％～0.08wt％的Nb和0.0003wt％～0.0008wt％的B，29≥(Ti+Nb)/10*B≥6；所述高速线材轧制包括对线材进行粗、中轧机轧制后，再控制进线材减定径机组不低于800℃的温度，经过水箱冷却至不低于720℃的吐丝温度。本发明能节约相较于传统球化退火时间的40％，同时制得的冷镦钢具有良好的强度、塑韧性和良好疲劳性能。

技术领域

本发明属于紧固件用钢技术领域，更具体地说，涉及一种10.9级铌微合金化冷镦钢生产方法。

背景技术

冷镦钢作为通用基础件，量大面广、品种繁杂，广泛用于国民经济各行业,国内目前用量过百万吨，仅汽车行业2010年的需要量即为45万吨，并且以逐年递增的趋势增长，其中汽车行业最常用的就是10.9级高强度紧固件，而被用在汽车发动机和动力传递系统、方向操作系统、制动系统等的紧固件，更是汽车安全件和关键零部件，为了保证汽车高可靠性和安全性，一般需要进行调质处理后获得较好的抗冲击能力、低温冲击韧性和较强的疲劳性能，而球化退火作为高强紧固件制造过程中最重要的一环，不仅影响最终调质处理后的组织和力学性能，直接关系到汽车安全性，而且整个加工过程耗时耗能，往往需要30h以上。

近年来国内外厂家生产免退火或者简化退火冷镦钢产品多数通过低温轧制技术，获得超细晶铁素体+珠光体组织的方法来实现简化退火的目的，而对于利用常规轧制获得贝氏体组织实现减免退火的目的未见报道。中国申请专利CN201810147729.X提出了一种耐延迟断裂性能优异的合金冷镦钢及生产方法，成分按重量百分比计为:C 0.37％～0.41％、Si0.15％～0.30％、Mn 0.75％～0.95％、Cr0.90％～1.20％、Mo 0.15％～0.30％、W0.05％～0.15％，另含有V和Nb元素中的一种,其中V0.030％～0.060％、Nb 0.010％～0.030％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明通过化学成分的合理设计，连铸连轧、加热、控轧控冷的生产工艺，生产出具有铁素体+珠光体组织，无全脱碳层的中碳铬钼合金冷镦钢盘条，该合金冷镦钢盘条具有较好的耐延迟断裂能力，但不能简化退火工艺。

中国申请专利CN201911247314.0提出了一种10.9级紧固件用高耐候冷镦钢及生产方法，属于冷镦钢生产技术领域。其主要化学成份组成及质量百分比含量为：C：0.33％～0.43％、Si：0.20％～0.50％、Mn：0.35％～0.55％、Cr：0.60％～1.00％、Ni：0.50％～0.80％、Cu：0.20％～0.40％、V：0.01％～0.10％、Alt：0.015％～0.040％、RE：0.01％～0.10％、P：0.010％～0.030％、O≤0.0015％、N≤0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。其抗拉强度Rm≥1040MPa，屈服强度Rp0.2≥940MPa，断后伸长率A≥9％，面缩率Z≥48％，屈强比≥0.9，满足10.9级紧固件钢种的要求，且具有高耐候性，便于生产和使用，但不能实现简化退火工艺。

本发明为10.9级铌微合金化冷镦钢生产方法及加工方法。按重量百分比含有：C0.40％～0.50％、Si 0.10％～0.20％、Mn 0.60％～0.80％、Cr 0.30％～0.50％、Mo 0.35～0.55％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.04％～0.08％、B 0.0003～0.0008％、Ti 0.035～0.045％、Alt 0.015％～0.040％、P≤0.015％、S≤0.015％％、O≤0.0015％、N≤0.006％。其余为Fe和其它不可避免的杂质。本发明还提供了该钢生产方法和加工方法，通过微合金化以及控轧控冷，得到以贝氏体+铁素体双相组织，深加工球化退火时间可节约近40％，球化等级4～6级；热处理后力学性能达到10.9级，具有良好的强度、塑韧性和疲劳性能。