[发明专利]一种组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于中碳冷镦钢线材生产技术领域，具体的说是一种组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法。

背景技术

据我国汽车工业协会预测，基于“十二五”期间整车的发展远远先于汽车紧固件，今后五年将是汽车紧固件的高速发展期。由于进口材料淬透性好、纯净度高和装配稳定等优点，高级别的紧固件市场长期被国外产品占据。

在国内钢企中，以铁素体加珠光体为主要组织的线材生产中，搭接点和非搭接点在冷却过程中冷速不均匀。非搭接点处：得到晶粒粗大的铁素体组织，且组织不均匀，会导致冷镦性能的降低。搭接点位置：出罩温度较高相变尚未结束，在后续的集卷空冷中，发生进一步的相变最终产生贝氏体加少量铁素体和珠光体组织。盘条组织不均匀，力学性能也不尽相同；这给下游客户的加工使用带来了很大的不便，造成冷镦加工开裂及加工率低等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法，通过合理设定冷镦钢线材的控制轧制与控制冷却工艺，充分利用终轧阶段奥氏体晶粒的再结晶，细化原始奥氏体晶粒，同时合理设定斯太尔摩风冷线工艺，得到以贝氏体为主的组织性能均匀的原始盘条，在后续热处理中得到了均匀的球化退火组织，有效减少冷镦钢加工的开裂问题。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法，工艺路线为：电炉冶炼→精炼→连铸→钢坯抛丸、修磨→铸坯加热→除鳞→粗轧→中轧→精轧→吐丝→斯太尔摩风冷线→集卷→捆扎标示→检验→入库； 

冷镦钢化学成分按重量百分比为：C：0.25～0.45%，Mn：0.45～0.90%，Si：0.05～0.40%，Cr：0.70～1. 50%，Mo：0.03～0.50%，Alt:0.015～0.045%（代表全铝），其余为Fe及不可避免的杂质；

轧制工艺：铸坯加热后钢坯出炉温度900～1150℃，精轧终轧温度：700～860℃，吐丝温度：800～880℃；

斯太尔摩风冷线控冷工艺：以5℃/s～10℃/s冷速冷却至500～700℃后入罩，罩内冷速为0.2～0.8℃/s，出罩温度为460～630℃。

这样，入罩前先快冷，避免发生铁素体及珠光体相变；快冷后以较低温度入罩缓冷，非搭接点和搭接点先后发生贝氏体转变，得到组织性能均匀的盘条。中间（即非搭接点）：快冷阶段，相变过程基本越过铁素体和珠光体区；以较低温度入罩后，发生贝氏体相变；最终得到以贝氏体为主加少量铁素体、珠光体的组织。搭接点：以较慢冷速冷却，发生少量的铁素体、珠光体相变。控制出罩温度到贝氏体即将转变温度，在后续的集卷空冷中，发生进一步的相变最终产生以贝氏体为主加少量铁素体、珠光体的组织。控制罩内先缓冷后快冷得到贝氏体为主加少量铁素体、珠光体的组织，尽管搭接点和非搭接点处存在温差，但通圈组织相同。这种均匀组织的盘条，在先球化退火再拉拔后冷镦加工工艺中可以得到很好的应用。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法，冷镦钢化学成分按重量百分比为：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%，其余为Fe及不可避免的杂质；

轧制工艺：铸坯加热后钢坯出炉温度1060℃，精轧终轧温度：830℃，吐丝温度：825℃；

斯太尔摩风冷线控冷工艺：钢坯搭接点风冷冷速6.5℃/s, 钢坯中间风冷冷速6.5℃/s,钢坯搭接点入罩温度680℃，钢坯中间入罩温度650℃，钢坯搭接点罩内冷速0.34℃/s，钢坯中间罩内冷速0.82℃/s，钢坯搭接点出罩温度610℃，钢坯中间出罩温度480℃；

所制得的冷镦钢力学性能为：抗拉强度：950Mpa，延伸率：17%，断面收缩率：51%，维氏硬度：296Hv。

前述的组织性能均匀的优质冷镦钢的制造方法，冷镦钢化学成分按重量百分比为：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%，其余为Fe及不可避免的杂质；

轧制工艺：铸坯加热后钢坯出炉温度1050℃，精轧终轧温度：835℃，吐丝温度：820℃；