專利名稱：一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法
技術領域：
本發明屬于冷鐓鋼生產技術領域，具體的說是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法。
背景技術：
緊固件是十分重要的機械零件，在國防、工業、農業、科技以及日常生活中，都得到了廣泛的應用。緊固件生產水平及質量性能等在汽車、機械、航天航空等工業部門的發展中扮演著十分重要的角色；而冷鐓鋼正是緊固件生產的原材料。汽車和機械制造業是冷鐓鋼的主要用戶。近年來，隨著汽車的輕量化和高性能化，迫切要求提高冷鐓鋼的強度及性能。據我國汽車工業協會預測，基于“十二五”期間整車發展遠遠先于汽車緊固件，今后幾年將是汽車緊固件的高速發展期。鑒于此，國內近年來開展了大量的研究工作，進一步提高冷鐓鋼的強度水平和使用壽命。
冷鐓鋼表層質量對其使用性能影響非常大，表層存在脫碳組織會嚴重降低冷鐓鋼的強度和使用壽命，同時嚴重影響冷鐓鋼成材率。冷鐓鋼表面存在一定厚度脫碳層時就可導致使用性能降低。因此脫碳層深度和形貌的控制是生產高強度優質冷鐓鋼很重要的一個方面；同時也可大大提高生產效率，降低生產成本。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，可以使冷鐓鋼線材表面不產生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。本發明解決以上技術問題的技術方案是
一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，具體控制為
中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為c 0. 25 O. 45%，Mn :0. 45 O. 90%, Si O. 05 O. 40%,Cr 0. 70 I. 50%,Mo 0. 03 O. 50%,Alt:O. 015 O. 045，余量為 Fe 及不
可避免的雜質；
加熱工藝為減少坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時保證坯料加熱均勻，加熱爐一段爐溫控制在880 950°C，二段爐溫控制在980 1050°C，均熱段爐溫控制在1050 1150°C，在爐時間90 130min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 75 O. 85，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 9 I. O ;
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18 20Mpa，精軋機入口溫度控制在860 880°C，減定徑入口溫度控制在850 870°C，線材吐絲溫度控制在800 820°C ；
冷卻工藝為防止冷卻過程中發生表層脫碳，細化晶粒并減少產品中鐵素體組織比例，吐絲后以6 10°C /s的冷速快速冷卻至630 670°C，然后進入保溫罩緩冷。本發明進一步限定的技術方案是
前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為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%，余量為Fe及不可避免的雜質；
加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在890°C，二段爐溫控制在1010°C，均熱段爐溫控制在1130°C，在爐時間95min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 80，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 90 ；
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機入口溫度控制在870°C，減定徑入口溫度控制在855°C，線材吐絲溫度控制在815°C ；
冷卻工藝吐絲后以9. 5°C /s的冷速快速冷卻至640°C，然后進入保溫罩緩冷。前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為C 0. 35%, Mn 0. 65%, Si :0. 25%, Cr :0. 98%, Mo :0. 17%, P :0. 019%, S :0. 006%, Cu O. 08%，Ni 0. 04%, Alt 0. 031%，余量為Fe及不可避免的雜質；
加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在895°C，二段爐溫控制在1020°C，均熱段爐溫控制在1120°C，在爐時間98min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 78，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 92 ；
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機入口溫度控制在865°C，減定徑入口溫度控制在853°C，線材吐絲溫度控制在810°C ;
冷卻工藝吐絲后以9. 8°C /s的冷速快速冷卻至635°C，然后進入保溫罩緩冷。前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為C 0. 34%, Mn 0. 64%, Si :0. 26%, Cr :0. 97%, Mo :0. 18%, P :0. 019%, S :0. 006%, Cu O. 08%，Ni 0. 04%, Alt 0. 029%，余量為Fe及不可避免的雜質；
加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在900°C，二段爐溫控制在1050°C，均熱段爐溫控制在1135°C，在爐時間94min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 82，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 91 ；
軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力19Mpa，精軋機入口溫度控制在863°C，減定徑入口溫度控制在860°C，線材吐絲溫度控制在809°C ；
冷卻工藝吐絲后以9. 6°C /s的冷速快速冷卻至632°C，然后進入保溫罩緩冷。前述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材鑄坯斷面尺寸為15CtamX 15Ctam,產品規格為Φ6 23臟。本發明的有益效果是通過本發明通的工藝，中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過另外，本發明通過對加熱爐加熱溫度和控軋控冷工藝進行工藝優化，對設備要求不高，便于實施，質量穩定。圖I是本發明冷鐓鋼表層脫碳組織照片，由照片可知，冷鐓鋼線材表層不產生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mffl。圖2是本發明四分之一處金相組織照片，由圖2可知，組織以貝氏體為主，含有少量的鐵素體和珠光體。
圖I是本發明冷鐓鋼表層脫碳組織照片。圖2是本發明冷鐓鋼四分之一處金相組織照片。
具體實施例方式實施例I
本實施例是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為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%，余量為Fe及不可避免的雜質。本實施例中碳冷鐓鋼工藝路線為電爐冶煉一精煉一連鑄一鑄坯拋丸、修磨一鑄還加熱一除鱗一粗軋一中軋一精軋一吐絲一斯太爾摩風冷線一集卷一捆扎標不一檢驗一入庫。本實施例為斷面尺寸為150mmX 150mm的連鑄還，軋制直徑為8mm的冷繳鋼線材，線材表層脫碳的控制方法具體為
加熱爐加熱工藝為減輕坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時保證坯料加熱 均勻，加熱爐一段爐溫控制在890°C，二段爐溫控制在1010°C，均熱段爐溫控制在1130°C，在爐時間95min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 80，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 90 ；軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機入口溫度控制在870°C，減定徑入口溫度控制在855°C，線材吐絲溫度控制在815°C ；
斯太爾摩冷卻工藝為防止冷卻過程中發生表層脫碳，細化晶粒并減少產品中鐵素體組織比例，線材吐絲后以9. 5°C /s的冷速快速風冷至640°C，然后進保溫罩緩冷。本實施例通過對加熱爐加熱溫度進行控制，制定合理的軋制和斯太爾摩控制冷卻工藝，使中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。實施例2
本實施例是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為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%，余量為Fe及不可避免的雜質。本實施例中碳冷鐓鋼工藝路線為電爐冶煉一精煉一連鑄一鑄坯拋丸、修磨一鑄還加熱一除鱗一粗軋一中軋一精軋一吐絲一斯太爾摩風冷線一集卷一捆扎標不一檢驗一入庫。本實施例為斷面尺寸為150_X150mm的連鑄坯，軋制直徑為13_的冷鐓鋼線材，線材表層脫碳的控制方法具體為
加熱爐加熱工藝為減輕坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時保證坯料加熱均勻，加熱爐一段爐溫控制在895°C，二段爐溫控制在1020°C，均熱段爐溫控制在1120°C，在爐時間98min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 78，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 92 ；軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機入口溫度控制在865°C，減定徑入口溫度控制在853°C，線材吐絲溫度控制在810°C ;
斯太爾摩冷卻工藝為防止冷卻過程中發生表層脫碳，細化晶粒并減少產品中鐵素體組織比例，線材吐絲后以9. 8°C /s的冷速快速風冷至635°C，然后進保溫罩緩冷。本實施例通過對加熱爐加熱溫度進行控制，制定合理的軋制和斯太爾摩控制冷卻工藝，使中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。實施例3
本實施例是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為C 0. 34%, Mn 0. 64%, Si :0. 26%, Cr :0. 97%, Mo :0. 18%, P :0. 019%, S :0. 006%,Cu 0. 08%, Ni 0. 04%, Alt :0. 029%，余量為Fe及不可避免的雜質。本實施例中碳冷鐓鋼工藝路線為電爐冶煉一精煉一連鑄一鑄坯拋丸、修磨一鑄還加熱一除鱗一粗軋一中軋一精軋一吐絲一斯太爾摩風冷線一集卷一捆扎標不一檢驗一入庫。本實施例為斷面尺寸為150mmX 150mm的連鑄坯，軋制直徑為IOmm的冷鐓鋼線材，線材表層脫碳的控制方法具體為
加熱爐加熱工藝為減輕坯料加熱過程中表層氧化及脫碳層厚度，同時保證坯料加熱均勻，加熱爐一段爐溫控制在900°C，二段爐溫控制在1050°C，均熱段爐溫控制在1135°C，在爐時間94min ;加熱爐均熱段空燃比控制在O. 82，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 91 ；軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力19Mpa，精軋機入口溫度控制在863°C，減定徑入口溫度控制在860°C，線材吐絲溫度控制在809°C ；
斯太爾摩冷卻工藝為防止冷卻過程中發生表層脫碳，細化晶粒并減少產品中鐵素體組織比例，線材吐絲后以9. 6°C /s的冷速快速風冷至632°C，然后進保溫罩緩冷。本實施例通過對加熱爐加熱溫度進行控制，制定合理的軋制和斯太爾摩控制冷卻工藝，使中碳冷鐓鋼鋼線材表層不產生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20Mm。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
權利要求
1.一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于 所述中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為c :0. 25 O. 45%，Mn :0. 45 O. 90%，Si 0. 05 O. 40%,Cr 0. 70 I. 50%,Mo 0. 03 O. 50%,Alt:O. 015 O. 045，余量為 Fe 及不可避免的雜質； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在880 950°C，二段爐溫控制在980 1050°C，均熱段爐溫控制在1050 1150°C，在爐時間90 130min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 75 O. 85，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 9 I. O ; 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18 20Mpa，精軋機入口溫度控制在860 880°C，減定徑入口溫度控制在850 870°C，線材吐絲溫度控制在800 820°C ； 冷卻工藝吐絲后以6 10°C /s的冷速快速冷卻至630 670°C，然后進入保溫罩緩冷。
2.如權利要求I所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為C 0. 35%，Mn 0. 63%，Si :0. 22%，Cr :0. 97%，Mo O. 16%, P 0. 011%, S 0. 002%, Cu :0. 07%, Ni :0. 05%, Alt :0. 026%，余量為 Fe 及不可避免的雜質； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在890°C，二段爐溫控制在1010°C，均熱段爐溫控制在1130°C，在爐時間95min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 80，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 90 ； 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機入口溫度控制在870°C，減定徑入口溫度控制在855°C，線材吐絲溫度控制在815°C ； 冷卻工藝吐絲后以9. 5°C /s的冷速快速冷卻至640°C，然后進入保溫罩緩冷。
3.如權利要求I所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為C 0. 35%，Mn 0. 65%，Si :0. 25%，Cr :0. 98%，Mo O. 17%, P 0. 019%, S 0. 006%, Cu :0. 08%, Ni :0. 04%, Alt :0. 031%，余量為 Fe 及不可避免的雜質； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在895°C，二段爐溫控制在1020°C，均熱段爐溫控制在1120°C，在爐時間98min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 78，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 92 ； 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力18Mpa，精軋機入口溫度控制在865°C，減定徑入口溫度控制在853°C，線材吐絲溫度控制在810°C ; 冷卻工藝吐絲后以9. 8°C /s的冷速快速冷卻至635°C，然后進入保溫罩緩冷。
4.如權利要求I所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材化學成分按重量百分比為C 0. 34%，Mn 0. 64%，Si :0. 26%，Cr :0. 97%，Mo O. 18%, P 0. 019%, S 0. 006%, Cu :0. 08%, Ni :0. 04%, Alt :0. 029%，余量為 Fe 及不可避免的雜質； 加熱爐加熱工藝加熱爐一段爐溫控制在90(TC，二段爐溫控制在1050°C，均熱段爐溫控制在1135°C，在爐時間94min，加熱爐均熱段空燃比控制在O. 82，預熱段和加熱段空燃比控制在O. 91 ； 軋制工藝鋼坯出爐后除鱗水壓力19Mpa，精軋機入口溫度控制在863°C，減定徑入口溫度控制在860°C，線材吐絲溫度控制在809°C ； 冷卻工藝吐絲后以9. 6°C /s的冷速快速冷卻至632°C，然后進入保溫罩緩冷。
5.如權利要求1-4中任一個權利要求所述的中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，其特征在于所述中碳冷鐓鋼線材鑄坯斷面尺寸為150mmX 150mm，產品規格為Φ6 23mm。
全文摘要
本發明是一種中碳冷鐓鋼線材表層脫碳的控制方法，冷鐓鋼化學成分重量百分比C0.25～0.45%，Mn0.45～0.90%，Si0.05～0.40%，Cr0.70～1.50%，Mo0.03～0.50%，Alt:0.015～0.045，余量為Fe及不可避免的雜質。工藝為加熱爐一段爐溫880～950℃，二段爐溫980～1050℃，均熱段爐溫1050～1150℃；在爐時間為90～130min，均熱段空燃比0.8左右；吐絲溫度800～820℃，吐絲后以8℃/s冷速快速冷卻到650℃左右。本發明可以使冷鐓鋼線材表面不產生全脫碳層，局部脫碳層厚度不超過20μm。
文檔編號C21D11/00GK102899470SQ20121043511
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者李恒坤, 吳年春, 尹雨群, 崔強, 王曉文 申請人:南京鋼鐵股份有限公司