[发明专利]一种低碳V-N微合金化冷镦钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种低碳V‑N微合金化冷镦钢及其生产方法，所述冷镦钢化学成分及质量百分含量为：C：0.18‑0.22%，Si：0.05‑0.07%，Mn：0.90‑1.2%，V：0.07‑0.09%，Als：0.015‑0.035%，P≤0.025%，S≤0.015%，N：0.0120‑0.0150%，其余为Fe和不可避免的不纯物。生产方法包括炼钢、加热、轧制、吐丝、冷却工序。本发明利用V‑N的析出强化机理，在生产过程中加入V元素，冶炼过程中提高钢中的N含量，避免钢中的V以固溶V的形式存在，使其以碳氮化钒的形式析出，达到强烈的析出强化和沉淀强化效果，从而降低钒的含量来降低合金成本；采用低温轧制技术，细化晶粒组织，得到良好的铁素体+珠光体，降低硬度，提高拉拔及冷镦性能。

技术领域

本发明属于冶金行业技术领域，具体涉及一种低碳V-N微合金化冷镦钢及其生产方法。

背景技术

随着钢铁行业的迅猛发展，其逐渐呈现出饱和的态势，面对目前的严峻形势，降本增效成为钢铁行业今后发展的一项重要举措。在此前提下，研发一种冷镦钢生产方法，通过V-N微合金化的方法生产，充分发挥钒与氮结合后的析出强化作用，减少钒的加入量，从而降低合金成本,是本行业内的研究热点。同时生产工艺上N与V的结合，可以将传统的有害杂质元素N变成有利的合金元素，降低了游离N，避免了时效硬化对拉拔和冷镦的不利影响；同时弱化了炼钢对N的严格控制，降低了炼钢成本。

上述方法的采用，一方面可以保证冷镦钢母材具备合理的力学性能及良好的内部组织结构，使其满足后序加工使用过程中拉拔、冷镦及其他技术处理的严格要求，另一方面可以较大幅度的降低生产成本，实现降本增效，为企业带来可观的经济效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低碳V-N微合金化冷镦钢；本发明还提供了一种低碳V-N微合金化冷镦钢的生产方法，该方法利用V-N的析出强化机理，细化钢的组织晶粒，同时降低冷镦钢的硬度，提高冷镦钢的拉拔及冷镦性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低碳V-N微合金化冷镦钢，所述冷镦钢化学成分及质量百分含量为：C：0.18-0.22%，Si：0.05-0.07%，Mn：0.90-1.2%，V：0.07-0.09%，Als：0.015-0.035%，P≤0.025%，S≤0.015%，N：0.0120-0.0150%，其余为Fe和不可避免的不纯物。

本发明还提供了一种低碳V-N微合金化冷镦钢的生产方法，所述生产方法包括炼钢、加热、轧制、吐丝、冷却工序。

本发明所述加热工序，铸坯进加热炉升温，出炉温度1010±30℃。

本发明所述轧制工序，采用低温轧制工艺，开轧温度980±30℃。

本发明所述轧制工序，精轧入口温度790±20℃。

本发明所述吐丝工序，吐丝出口温度750±20℃。

本发明所述冷却工序，采用斯太尔摩冷却，首段辊道速度0.18-0.25m/s。

本发明的设计思路是：在含钒钢中，氮的作用发生明显变化，通过与V的结合，N由传统的有害元素和必须严格控制的元素变为了有益元素和不必控制或需要补充的元素。通过在冷镦钢生产过程中加入V元素，并在冶炼过程中提高钢中的N含量，目的是避免钢中的V以固溶V的形式存在，而是使其以碳氮化钒的形式析出，达到析出强化和沉淀强化的效果，减少了钒的加入量。轧钢采用低温轧制技术，其目的是为了细化晶粒组织，同时得到良好的铁素体+珠光体组织。同时N与V的结合，降低了游离N，避免了时效硬化对拉拔和冷镦的不利影响；同时弱化了炼钢对N的严格控制，降低了炼钢成本。

本发明所述冷镦钢检测方法参考：GB-T 28906-2012。

本发明所述冷镦钢性能指标：GB-T 28906-2012。