[发明专利]冷镦钢及制备方法与采用该冷镦钢制备钢丝的方法

说明书

本发明公开了一种冷镦钢及制备方法与采用该冷镦钢制备钢丝的方法，该冷镦钢包括C、Mn、Si、Cr、Mo、Nb及余量Fe和不可避免的杂质；其制法为按照组分含量配制原料，随后依次经真空中频炉熔炼、锻造及连轧成盘条，最后收线；采用该冷镦钢制备钢丝的方法包括盘条放线—送丝—机械剥壳—矫直—磨削—表面清洁—表面涂层—烘干—拉拔—收卷—球化退火—表面涂层—拉拔。本发明的显著优点为：该冷镦钢具有晶粒细化、抗晶界腐蚀的性能，可用于制造具有高强度、高延迟断裂性能的紧固件；其制备方法能够有效控制钢中夹杂物，提高钢的纯净度；同时采用该冷镦钢制备钢丝的方法，能够有效防止氢脆，节省了工艺步骤，降低了生产成本，对环境友好。

技术领域

本发明属于钢丝制备领域，尤其涉及一种冷镦钢及制备方法与采用该冷镦钢制备钢丝的方法。

背景技术

目前，在冷镦钢丝的加工中，采用的是盘条整体浸泡酸洗的方式去除氧化皮和表面杂物，采用整体浸泡石灰皂的方式涂覆可供拉拔的涂层，然后搬运至拉丝机进行拉拔。

其中，整体浸泡酸洗由于盘卷散卷的紧密程度、盘条表面氧化层的分布不均、酸洗槽槽液的流动等因素的影响，在核定的酸洗时间下，会造成局部线材酸洗不良或过酸洗等问题，进而会对后续拉拔过程产生影响，造成钢丝表面划伤等缺陷；同时，废酸、酸性废水等废弃物的处理增加了环境保护的压力。在冷镦钢丝的加工中，也有采用喷丸或喷砂处理线材表面氧化皮和表面杂物的工艺。但是，此工艺的喷丸或喷砂设备投资大，设备损耗快(因砂砾高速撞击造成)，且处理后线材表面容易产生硬化层等缺陷。

整体浸泡石灰皂涂层，涂层涂覆不均的问题在生产中很难解决。通常生产中，会通过盘卷散卷、浸泡过程中抖动盘卷、出槽后抹擦等来改善涂覆状况，但仍无法彻底解决涂覆不均的问题。

拉拔前，由于从酸洗车间往拉丝车间搬运，搬运过程中造成的磕碰伤会导致线材表面产生缺陷。如果在冷镦前不能有效识别并消除，会造成冷镦开裂等缺陷。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有晶粒细化、抗晶界腐蚀性能的冷镦钢；本发明的第二目的是提供该冷镦钢的制备方法；本发明的第三目的是提供该冷镦钢钢丝的制备方法，该制备方法采用连续作业，能够有效避免氢脆，且对环境友好。

技术方案：本发明的冷镦钢，按质量百分数包括如下组分：C：0.40～0.44％，Mn：0.45～0.60％，Si：0.15～0.30％，Cr：0.90～1.10％，Mo：0.90～1.10％，Nb：0.03～0.07％及余量Fe和不可避免的杂质。

本发明在制备冷镦钢时，添加含量为0.03～0.07％的Nb，能够进一步控制细化晶粒和晶界腐蚀。

本发明制备冷镦钢的方法包括如下步骤：按组分含量配制原料，随后依次经真空中频炉熔炼、锻造及连轧成盘条，最后收线。

进一步说，本发明制备冷镦钢时采用的连轧的温度为1125～1175℃。制备的盘条的线材直径为5.50～14.0mm。

本发明采用冷镦钢制备钢丝的方法，包括如下步骤：盘条放线—送丝—机械剥壳—矫直—磨削—表面清洁—表面涂层—烘干—拉拔—收卷—球化退火—表面涂层—拉拔。

采用本发明的冷镦钢制备的钢丝可用于制作14.9级螺栓，具备高延迟断裂性能。更进一步说，机械剥壳时线材的对应单次最大弯折角度满足其中d₀为线材直径。磨削的速度为1.5～12m/s，磨削时的下压力为150～250N。拉拔的速度为45～120m/min。

本发明机械剥壳时线材的对应单次最大弯折角度满足在该条件下能够通过在线材表面发生弹性变形并形成拉应力，从而有效剥离脆性氧化皮。