[发明专利]一种40Cr热轧盘条的生产方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及炼钢，也涉及轧钢，进一步而言，属于热轧盘条的生产。

【背景技术】

40Cr属合金结构钢，执行标准GB/T3077—1999，是含碳量以质量计为0.37％～0.44％、含铬量为0.80％～1.10％的中碳合金结构钢。该钢经适当热处理后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，正火可促进组织球化，改进切削性能；在温度550℃～570℃进行回火后，具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45^＃钢，适合于高频淬火、火焰淬火等表面硬化处理。这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等；经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。此外，这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。

中国专利数据库中涉及热轧盘条的申请件不多，仅有200810048226.3号《拉拔用优质高碳钢热轧盘条的生产方法》、200910088148.4号《一种微合金化SWRH87B热轧盘条及其制造方法》、201020202199.3号《一种Φ5.5mm帘线钢热轧盘条生产装置》和201210331239.8号《一种含Nb微合金化高碳钢热轧盘条及制造方法》等。但尚无涉及40Cr热轧盘条生产的申请件。    

【发明内容】

本发明的目的是提供一种40Cr热轧盘条的生产方法，使φ10～12mm 40Cr热轧盘条的质量和性能满足标准GB/T3077—1999要求。

为实现这一目的，发明人提供的方法包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯缓冷、铸坯加热、控轧控冷等工序，本发明的技术特征是：

    ⑴ 转炉冶炼中采用高磷铁水，通过双渣操作、出钢双挡渣工艺，使钢水按质量分数计含P≤0.015％；

⑵ LF炉精炼中采用电石、SiFe粉造白渣，采用MnFe调锰、SiFe调硅，在钢水成分和温度达到要求后，喂SiCa线，喂线完毕软吹氩，软吹氩以钢包渣面微微涌动不裸露钢液面为宜；

⑶ 连铸过程采用全保护浇铸，从盛钢桶到中间包的钢流，采用长保护套管输送，并用吹氩气的方法进行密封；中间包采用专用覆盖剂覆盖钢水，使空气与钢水隔绝，同时达到对钢水保温的作用；从中间包到结晶器的钢流采用长套管输送，使钢流与空气隔绝；结晶器采用专用保护渣，使钢水与空气隔绝，同时对钢坯表面进行润滑，提高铸坯表面质量；

⑷  高温铸坯堆垛缓冷，这是为了防止40Cr铸坯在冷却时产生较大的内应力使铸坯开裂；

    ⑸  铸坯加热时要缓慢升温，并且保证足够的均热时间，让合金元素充分固溶强化，这是为了防止由于40Cr钢合金含量高，在铸坯加热时，容易产生较大的热应力而开裂；

⑹  控轧控冷，即轧制时控制好预穿水温度、吐丝温度，调节好风冷线上的辊道速度和风机风量，得到期望的微观组织，使盘条的性能达到GB/T3077—1999标准要求。

上述第⑴个特征中，所述高磷铁水按质量分数计含P≥0.100％。

上述第⑵个特征中，所述钢水成分和温度达到要求是指钢水成分达到GB/T3077—1999标准要求，即按质量分数计C=0.37％～0.44％、Si=0.17％～0.37％、Mn=0.50％～0.80％、Cr=0.80％～1.10％、P≤0.025％、S≤0.025％，钢水温度=1550℃～1560℃；所述喂SiCa线的长度为200m；所述软吹氩时间≥8min。

上述第⑶个特征中，所述中间包专用覆盖剂的成分按质量百分数计为CaO=20％，SiO₂=36％，Al₂O₃=15％，MgO=10％，C=12％；所述结晶器专用保护渣的成分按质量百分数计为CaO=25％，SiO₂=33％，Al₂O₃=4％，MgO=2％，C=16％。

上述第⑷个特征中，所述堆垛缓冷是控制冷却速度为0.2℃/min～0.3℃/min。