[发明专利]高品质合结钢棒材及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种高品质合结钢棒材及其生产工艺。

背景技术

一般生产合金钢棒材时在浇注时极易出现铸坯的中心疏松及成分偏析，严重时中心疏松达到2级以上，甚至于超过标准要求的3级以上，因采用电磁搅拌出现带状偏析，铸坯断面碳含量差别达到熔炼成分的20％。在轧制后的成品上取样检验化学成分表现为横截面上成分差异大且易出现不合格。取样检验淬透性时同一位置不同面差值较大(有较多位置差值大于4HRC)。试验的16CrMnBH各区域C含量见表1，

表1

 区域  急冷层区域  白亮带区域  框型偏析区域  中心疏松区域  中心最后凝固区域 C含量％  0.154～0.163  0.135～0.146  0.161～0.164  0.169～0.178  0.176～0.192

中心疏松区域与白亮带区域的C含量相差最大达熔炼成分的27％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种高品质合结钢棒材及其浇铸工艺，可减小铸坯的中心疏松和成分偏析，进而提高棒材的低倍质量并稳定淬透性。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

高品质合结钢棒材，按重量百分比包括以下组分：C：0.10％～0.50％，Cr：0.10％～1.50％，Mn：0.50％～1.50％，Ti：0.010％～0.015％，Si：≤0.40％，P：≤0.035％，S：≤0.035％，Al：0.020％～0.050％，N：≤0.020％，Mo：≤0.03％，V：0.05～0.50％，Ni≤0.030％，Cu≤0.090％，B≤0.0018％，O≤0.0014％，Fe和不可避免的杂质：余量。

本类钢种主要元素为C、Mn、Cr、B；C是钢材的强化元素，随着碳的增加，钢材的强度、硬度、淬透性提高，而冲击韧性明显下降。Mn对淬透性贡献显著，特别是当Mn的含量超过0.8％时，对淬透性的贡献更为显著，同时Mn还可以显著增加钢材的机械性能。Cr对淬透性的影响，在低碳钢中略低于Mn；在中碳钢时，其效果要好于Mn，同时Cr还可以显著提高钢材的塑韧性。B是提高淬透性方面的一个强有力元素，只需10ppm级别的含量即可显著提高材料的淬透性。

高品质合结钢棒材的生产工艺，包括电弧炉冶炼→LF精炼→VD真空处理→三机三流合金钢连铸机连铸→缓冷→加热→轧制→锯切→缓冷→剥皮→探伤→检验→入库，三机三流合金钢连铸机连铸工序中，采用结晶器电磁搅拌方式，结晶器电磁搅拌设备电流强度0～550A，频率2～4HZ，凝固末段采用轻压下，压下量3～9mm。