[发明专利]一种耐延迟断裂的合金冷镦钢盘条及其生产方法

说明书

本发明涉及一种耐延迟断裂的合金冷镦钢盘条及其生产方法，所述合金冷镦钢盘条的化学成分按重量百分比计为：C 0.37％～0.41％、Si 0.15％～0.30％、Mn 0.75％～0.95％、Cr0.90％～1.20％、Mo 0.15％～0.30％、W 0.05％～0.15％，另含有V和Nb元素中的一种，其中V 0.030％～0.060％、Nb 0.010％～0.030％；其余为Fe及不可避免的杂质。本发明通过化学成分的合理设计，连铸连轧、加热、控轧控冷的生产工艺，生产出具有铁素体+珠光体组织，无全脱碳层的中碳铬钼合金冷镦钢盘条，该合金冷镦钢盘条具有较好的耐延迟断裂能力。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种耐延迟断裂的合金冷镦钢盘条及其生产方法。

背景技术

42CrMo等高强度冷镦钢主要用于生产12.9级高强度紧固件。近年来，随着国内汽车行业的迅猛发展，对高强度冷镦钢的需求量逐年增加。我国生产紧固件用线材的钢企较多，但生产产品质量参差不平，且多以中低端产品为主，国外进口材料具有淬透性好、纯净度高和装配稳定等诸多优点，因而高级别的紧固件市场长期被国外产品占据。

42CrMo等高强度冷镦钢盘条在轧制过程中，容易出现表面组织全脱碳的缺陷，并且该钢对延迟断裂能力要求高。

专利号为CN102808131A的中国专利，公开了“一种组织性能均匀的优质高强冷镦钢的制造方法”，采用电炉冶炼，生产效率较转炉冶炼低；另外，该方法成品成分中含有Mo元素，得到的是以贝氏体为主的盘条组织，强度较高，断面收缩率较低，对紧固件生产的模具寿命产生不利影响。另外，其未采用结晶器和凝固末端电磁搅拌来改善铸坯的内部质量，对盘条和紧固件产品的成分均匀性等问题有不利影响；未采用表面缺陷检测及修磨工艺，会造成盘条表面有缺陷以及紧固件开裂比率高等问题。

专利号为CN101045238A的中国专利，公开了“中碳合金冷镦钢在线软化轧制方法”：该方法在轧制过程中在线直接获得软化，强度、硬度明显降低，断面收缩率提高，简化球化退火处理，避免退火工序导致的表面脱碳。该方法吐丝温度较低，对轧机轧制能力要求高，负荷较重，使用能源高。

专利号为CN102321846A的中国专利，公开了“12.9级紧固件用含钛冷镦钢盘条及其生产方法”：其制备工艺为电炉冶炼、大盘卷线堆冷或斯太尔摩线控冷工序，具有成本低、耗能少等特点。但是盘条的成分不纯净，并且其采用小方坯生产，品质低。

发明内容

本发明提供了一种耐延迟断裂的合金冷镦钢盘条及其生产方法，通过化学成分的合理设计，连铸连轧、加热、控轧控冷的生产工艺，生产出具有铁素体+珠光体组织，无全脱碳层的中碳铬钼合金冷镦钢盘条，该合金冷镦钢盘条具有较好的耐延迟断裂能力。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种耐延迟断裂的合金冷镦钢盘条，所述合金冷镦钢盘条的化学成分按重量百分比计为：C 0.37％～0.41％、Si 0.15％～0.30％、Mn 0.75％～0.95％、Cr 0.90％～1.20％、Mo 0.15％～0.30％、W 0.05％～0.15％，另含有V和Nb元素中的一种，其中V0.030％～0.060％、Nb 0.010％～0.030％；其余为Fe及不可避免的杂质。

所述的耐延迟断裂的合金冷镦钢盘条的生产方法，所述合金冷镦钢盘条的生产工艺路线为：铁水预处理－转炉冶炼－LF炉精炼－方坯连铸－连轧－钢坯清理－加热－轧制－控冷－精整－检查－入库；其中：

连铸连轧过程中：连铸坯为断面尺寸为(250～350)×(350～450)mm的大方坯，过热度不大于30℃；结晶器电磁搅拌电流强度为300～400A，通过电磁搅拌改善连铸坯内部偏析、缩孔、疏松、非金属夹杂物缺陷；将大方坯加热并轧制成截面尺寸为100～200mm的正方形钢坯，并对钢坯表面进行修磨，保证钢坯表面无缺陷；

具体轧制方法按以下步骤进行：