[发明专利]一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法

说明书

本发明公开了一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法，所述方法包括加热、除鳞、轧制、吐丝、冷却、集卷工序。本发明通过调整加热温度和水除鳞压力，除去一次氧化铁皮，在机架间喷水抑制二次氧化铁皮生成，以及降低吐丝温度抑制三次氧化铁皮的生长，生产的含Cr冷镦钢线材在下游深加工改制过程中，在退火前可以不经过酸洗，而退火后的酸洗时相比容易酸洗。本发明方法的实施，可以减少一次酸洗工艺，达到环保和降低成本的目的。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种退火后易酸洗的含Cr冷镦钢热轧线材生产方法。

背景技术

以SCM435、SCM440为代表的低合金含Cr钢种，由于强度较高，在进行冷成型镦制螺栓前需要进行线材的改制也叫线材精制。线材精制的目的是改善热轧盘条的冷镦性能，线材组织经过热处理转变为球化组织，同时将线材表面的不圆度减小，俗称归圆，球化组织是最适合冷镦成型组织。由于SCM435材料强度较高，拉拔改制的过程中首先需要退火处理，退火可以是软化退火和球化退火。SCM435、SCM440甚至部分ML40Cr也需要经过退火后进行拉拔。一般下游客户在退火前要将钢材进行酸洗处理，退火前酸洗对退火过程的脱碳和后续的退火后酸洗有一定的影响。典型的线材改制工艺如下所示：

酸洗-软化退火-酸洗-磷化-粗拉-球化退火-酸洗磷化-精拉。

也有部分下游客户希望省去退火前的酸洗，以便节省费用。多一次酸洗环保就多一份负担。但是如果退火前不酸洗在退火过程中氧化铁皮厚度增加等原因会导致退火后酸洗难度增加。所以目前多数客户均保留在软化退火前的酸洗工艺。

本发明致力于一种改善钢种酸洗行为的制造工艺，可以省去退火前的酸洗工序，且在退火后能够使氧化铁皮容易酸洗。具体思路如下

1、热轧材氧化铁皮分析

线材经过轧制生产后形成的表层氧化铁皮由三种氧化铁皮组成，即初次氧化铁皮、二次氧化铁皮和三次氧化铁皮（有的文献将二次和三次氧化铁皮合在一起称作二次氧化铁皮）。其中以三次氧化铁皮为主，占到最终氧化铁皮含量的70%以上。初次氧化铁皮是钢坯在加热炉中产生的氧化铁皮，目前线材的轧制设备中，高压水除鳞设备已经比较普遍，初次的氧化铁皮在钢坯出加热炉后会被高压水除鳞去除。但对于含Cr合金钢来说，由于Cr的选择性氧化作用，初次氧化铁皮中和钢坯接触的部分会形成FeCrO₄等富Cr的氧化物，这种氧化物与钢坯的结合力比普通的FeO要高很多。国内外有些研究表明高压水除鳞并不能很好的将FeCrO₄去除。所以含Cr冷镦钢经过高压水除鳞仍会残留部分未除去的初次氧化铁皮。

二次氧化铁皮是在轧制过程中生成的氧化铁皮，这种氧化铁皮生产的时间短，且在轧制过程中经过轧制变形，一部分氧化铁皮脱落，所以二次氧化铁皮在最终成品中的含量也比较少。由于含Cr合金钢的氧化铁皮与基体的粘合力比普通碳钢大，所以极易形成压入型的氧化铁皮缺陷。另外，如果还残留着初次的氧化铁皮，氧化铁皮也会被压入钢材形成褶皱等类型的表面缺陷。

三次氧化铁皮是线材在吐丝之后形成的氧化铁皮，这时的氧化铁皮没有水除鳞和轧制破坏，形成的氧化铁皮保留最完整，是线材产品氧化铁皮的主要组成部分。三次氧化铁皮形成主要与吐丝温度和冷却条件有关。

2、线材退火过程氧化铁皮变化。

线材的退火过程中，一般存在保护气氛，线材的氧化是受到抑制的，如果线材经过酸洗，在退火过程中形成的氧化铁皮表面结构疏松，容易进行后续酸洗。