[发明专利]一种中碳冷镦钢棒线材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷镦钢棒线材制造方法，尤其涉及一种中碳冷镦钢棒线材的制造方法。

背景技术

冷镦钢盘条的钢种一般为低、中碳优质碳素结构钢和合金结构钢。冷镦钢产品主要用于汽车、造船、设备制造、电子、家电、自行车、工具、轻钢结构、建筑等行业。所述冷镦钢可为经模铸-初轧开坯或者连铸大方坯-初轧开坯或连铸小方坯在棒线材轧机上轧制及空冷得到的棒线材。SWRCH35K是国内外紧固件产品中广泛使用的一种中碳冷镦钢，被用来制作高强度(8.8级以上)紧固件，在冷镦前必须要进行“二拉一退”工艺处理，即先要进行酸洗、拉拔、球化退火(或软化退火)和拉拔几道工艺。现有冷镦钢退火工序时间长，每次最少需要8-20个小时的工耗时间，不但增加成本，而且还污染环境。

国内外有关缩短冷镦钢球化（或软化）退火时间的专利、进行在线软化轧制处理的冷镦钢专利以及进行免退火处理的冷镦钢专利如下：

中国专利CN1256320A公开了一种高速大变形的含碳量为0.15~0.65%的冷镦钢，该冷镦钢采用低于临界温度A_C1的660-720℃均温之后保温3小时，随后冷却至室温，相比于需保温10小时以上的传统的冷镦钢球化退火工艺而言，保温时间大大缩短，但该工艺主要适用于高速大变形的高速线材轧机轧制的盘条，对慢速轧机轧制的棒材不适用；仅仅提供了单纯的退火热处理，对盘条前面的轧制过程没有实质性的解决措施。

中国专利CN101045238A公开了一种中碳合金冷镦钢在线软化轧制方法，采用高速线材轧机在950-1180℃进行初、中、预精轧，然后水箱冷却至700-820℃进行精轧，轧件累计压下率50-85%，变形速率为1/5-1/30s，精轧后轧件水冷至680-780℃吐丝，以散卷0.01-0.5℃/s的冷速缓冷600-2400s，然后自然冷却至室温，可简化球化退火处理和缩短球化退火时间并获得软化的盘条。由于其轧后散卷冷却速度慢，珠光体组织得不到细化，且储存的轧制变形能量相对较少。后续的球化退火时间得不到更好的缩短。另外由于轧后缓冷，影响产线的生产效率。

中国专利CN102321851A公开了一种10.9级含硼免球化退火冷镦钢盘条及其制造方法，该钢种成分相对复杂，添加了较多的合金元素如B、Cr、Ni、V，其高线轧制开轧温度为880-950℃，吐丝温度为850-900℃，冷却时采用大盘卷线堆冷或斯太尔摩线控冷，相应冷速分别为0.2-1℃/s和0.4-3℃/s，可省略球化退火工序，拉拔后直接冷镦，但是其轧制、吐丝温度过高，表面氧化皮厚，影响用户后续使用，且添加合金元素较多，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中碳冷镦钢棒线材的制造方法，以解决现有技术中存在的不足或缺陷，能使中碳冷镦钢球化退火热处理时间大幅缩短50%以上。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明中碳冷镦钢棒线材的制造方法采用低温轧制、轧后立即吹风冷却、感应加热预处理、球化退火热处理等工艺。

具体地，一种中碳冷镦钢棒线材的制造方法，包括如下步骤：

（1）加热和轧制：

先将中碳冷镦钢的钢坯在950-1050℃加热1-2小时，再进行多道次轧制得棒线材，终轧温度为700-750℃，轧件累计压下率≥75%；

（2）轧后快速风冷：

轧后的棒线材以≥0.5℃/s的冷速风冷至450-550℃；

（3）感应加热预处理：

冷却后的棒线材进入快速感应加热炉内以5-15℃/s的速度升温至730-750℃并保温2-3分钟；

（4）球化退火热处理：

感应加热预处理后的棒线材进入球化退火炉内进行球化退火热处理，球化退火热处理的条件为：所述感应加热预处理后的棒线材先随炉升温至760-780℃并保温60-80分钟，再冷却至680-710℃并保温80-120分钟后出炉空冷，获得中碳冷镦钢棒线材。

本发明所述的中碳冷镦钢棒线材的化学成分重量百分含量为：C：0.32～0.38%，Si：0.10～0.35%，Mn：0.60～0.90%，P≤0.030%，S≤0.035%，其余为Fe和不可避免的杂质。

进一步的，所述中碳冷镦钢棒线材，还可含有相应国家标准允许添加的其它元素，如还含有Cr、Mo元素，其中Cr≤0.20%，Mo≤0.10%，以重量百分含量计。

本发明所述的中碳冷镦钢棒线材，如可以选自SWRCH35K钢种或ML35钢种。