一種高強度低合金高碳鋼盤條及其生產方法
2023-06-10 02:13:36
專利名稱：一種高強度低合金高碳鋼盤條及其生產方法
技術領域：
本發明屬於低合金高碳鋼技術，尤其涉及一種高強度低合金高碳鋼盤條及其生產方法。
背景技術：
眾所周知，對於高碳鋼盤條來說，通常是通過提高盤條的碳含量，來獲得更高的盤條抗拉強度。但是，隨著碳含量的提高，在盤條內部易於出現網狀滲碳體等異常組織。這些組織的出現易於導致盤條拉拔過程出現斷絲現象。題為「高碳鋼盤條及其製備方法」(申請號CN200910169807. 7)的發明專利提供了一種抗拉強度在1200MPa以上，面收縮率在35%以上的高碳鋼盤條及其製備工藝，該盤條包含C、Si、Mn、Cr和V等基本成分，以及Ni、Cu、Al、B、Ti、Nb和Mo等可選擇成分，餘量為狗和雜質，其製備工藝包括依次進行的冶煉、鑄造、軋制和控冷工序。該專利技術的產品抗拉強度在1200Mpa以上，但是盤條中含有Cr和V等合金成分，提高了盤條的成本。而且，碳含量僅為0.77% -0.84%，不能滿足用戶對高強度高碳鋼盤條的碳含量不斷提高的發展需要。
發明內容
本發明的目的在於克服以上現有技術所存在的不足，提供一種碳含量不低於 0. 86%、不含V且具有較高的抗拉強度和較高的面縮值的高強度低合金高碳鋼盤條及其生產方法。本發明是這樣實現的該高強度低合金高碳鋼盤條的成分重量百分比為[C] 0. 86 % 1. 0 %，[Si] :0. 1 % 2. 0 %，[Mn] 0. 3 % ~ 1. 0 %, [Cr] :0. 1 % 1. 0 %， [P]彡0. 020%, [S]彡0.015%，不可避免的雜質不高於0. 1%，其餘為鐵。本發明成分的範圍設定理由如下。碳是有助於提高強度的元素，所以[C]要不低於0.86%。但是，如果[C]過高，鋼易脆化，降低線材的拔絲性能。同時，在碳含量超過1.0%時，其在鋼中的偏析的控制難度將大大提高，因此，[C]要控制在1.0%以下；矽是具有脫氧作用的元素，要想發揮它的作用，必須使其含量高於0. 1 %，最好高於0.2%。但是如果[Si]過剩，就會生成大量的脫氧產物SiO2,降低線材的拔絲性能，因此 [Si]要控制在2.0%以下；錳具有與矽相同的脫氧作用，同時還具有控制夾雜物的作用。因此，為了充分地發揮其作用，要將[Mn]控制在0.3%以上(最好高於0.4%)。但如果[Mn]過剩，會使鋼材脆化，降低拔絲性能，因此[Mn]要控制在1. 0%以下；鉻元素在拉拔加工時起到提高線材加工硬化率的作用，即使拉拔量較少，也能確保鋼絲的高強度。鉻同時還具有阻礙先析出相析出和奧氏體分解的作用。要想發揮鉻的這些作用，[Cr]最好要高於0. 1%。但是[Cr]過剩時，二次氧化鐵皮明顯緻密，機械除鱗性能和酸洗性能下降。因此，[Cr]要低於1.0% ；磷是具有強烈偏析傾向的元素，通常還引起硫和錳的共同偏聚，對產品組織和性能的均勻性有害，硫則容易在鋼中與錳形成MnS夾雜，對產品的扭轉性能有害，因此要求， [P] ( 0. 020%, [S] ( 0. 015%，在不造成其他影響的情況下，越低越好。本發明中其他不可避免的雜質是隨原材料等混入的，也是允許的，但是其含量不得高於0. 1%。本發明高強度低合金高碳鋼盤條的生產方法如下1)鐵水脫硫預處理要求將鐵水中的硫含量控制到0. 005%以下，最好控制到0. 002%以下，為控制鋼液硫含量奠定基礎；2)轉爐冶煉轉爐冶煉的主要任務是脫磷、脫碳。鋼液磷含量要求<0.010%，為控制鋼液磷含量創造條件。轉爐終點鋼液溫度控制在1570-1680°C範圍內；3)LF精煉LF精煉過程主要任務是對鋼液進行成分微調和溫度調整，LF精練過程溫度控制在1550-1620°C 範圍內，為鋼液連鑄作準備；4)連鑄採用大方坯連鑄生產高碳鋼鋼坯，其斷面尺寸為 O00-400mm)*(300-500mm)，在連鑄過程使用低過熱度澆注的工藝制度，中間包鋼水過熱度不大於25°C，以降低鋼坯偏析；5)連軋和線材軋制將連鑄坯經過連軋和線材軋制生產出直徑5. 5-8mm的高碳鋼盤條，盤條相變過程過冷度控制在50_75°C之間，使盤條組織以索氏體為主，不形成網狀滲碳體，並且防止盤條出現過冷組織。本發明高強度低合金高碳鋼盤條成分設計合理，按照本發明成分和生產方法生產的盤條，其抗拉強度大於1300Mpa，面縮指標不低於35 %，盤條未發現網狀滲碳體組織，滿足了用戶對高碳高強度盤條的需求。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明作進一步的描述。本發明實施例高強度低合金高碳鋼盤條的化學成分見表1。本發明實施例高強度低合金高碳鋼盤條的生產工藝及性能見表2。表1本發明實施例高碳鋼盤條的化學成分(Wt% )
權利要求
1.一種高強度低合金高碳鋼盤條，其特徵在於所述盤條的化學成分重量百分比為 [C] :0· 86 % 1. 0 %，[Si] :0. 1 % 2. 0 %，[Mn] :0· 3 % 1. 0 %，[Cr] :0. 1 % 1. 0 %， [P]彡0. 020%, [S]彡0.015%，不可避免的雜質不高於0. 1%，其餘為鐵。
2.—種權利要求1所述高強度低合金高碳鋼盤條的生產方法，其特徵在於包括如下步驟1)鐵水脫硫預處理將鐵水中的硫含量控制在0. 005%重量百分比以下；幻轉爐冶煉 使鋼液中磷含量彡0.010%重量百分比，轉爐終點鋼液溫度為1570-1680°C ；3)LF精煉精練過程溫度為1550-1620°C ；4)連鑄鑄坯尺寸Q00-400mm) * (300-500mm)，連鑄過程使用低過熱度澆注的工藝制度，中間包鋼水過熱度不大於25°C ；5)連軋和線材軋制盤條直徑 5. 5-8mm，盤條相變過程過冷度為50_75°C，使盤條組織以索氏體為主。
全文摘要
本發明提供一種高強度低合金高碳鋼盤條及其生產方法，成分[C]0.86％～1.0％，[Si]0.1％～2.0％，[Mn]0.3％～1.0％，[Cr]0.1％～1.0％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，不可避免的雜質不高於0.1％，其餘為鐵。生產方法1)鐵水脫硫預處理將硫含量控制在0.005％以下；2)轉爐冶煉鋼中磷含量≤0.010％，轉爐終點鋼液溫度1570-1680℃；3)LF精煉溫度1550-1620℃；4)連鑄用低過熱度澆注工藝制度，中間包鋼水過熱度不大於25℃，鑄坯尺寸(200-400mm)*(300-500mm)；5)連軋和線材軋制盤條直徑5.5-8mm，盤條相變過程過冷度50-75℃。採用本發明工藝生產的盤條，其抗拉強度不低於1300Mpa，面縮指標不低於35％，滿足了用戶拉拔需求。
文檔編號C21C7/00GK102312169SQ20101021564
公開日2012年1月11日 申請日期2010年6月29日 優先權日2010年6月29日
發明者任玉輝, 常桂華, 李德剛, 王秉喜, 耿繼雙, 薛軍, 郭大勇, 馬成, 高航 申請人:鞍鋼股份有限公司