[发明专利]一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条及其生产工艺

说明书

一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条及生产工艺，盘条化学成分的质量百分含量分别为：C：0.30～0.40，Si：0.15～0.35，Mn：0.45～0.85，P≤0.025，S≤0.025，Cr 0.80～1.10，其余为铁和不可避免的杂质元素。生产工艺中，连铸工序完成后，铸坯加热到1090～1130℃，保温100～140min；轧制工序中，终轧入口温度控制在760～830℃，轧制结束后进入斯太尔摩冷却线，风机保温罩和风机全部关闭。本发明通过采用低温轧制，得到易于变形的铁素体和珠光体组织，使盘条不需退火可以进行冷镦变形，在此基础上，通过添加适当含量的C、Si、Mn、Cr强化元素，保证螺栓不经调质处理达到8.8级热镀锌标准要求，免去了传统工艺的螺栓调质处理工序，显著降低深加工成本，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及一种热轧盘条及生产工艺，尤其是一种免调质8.8级热镀锌螺栓用热轧盘条及其生产工艺。

背景技术

免调质钢是一种绿色环保型钢种，无淬火和高温回火工序，钢材经过拉拔冷镦后性能可达到调质钢同等水平。由于省去了热处理设备与相关生产工序，降低了能耗，使深加工成本相比调质钢降低了25-38%。免调质钢的生产一般是在中碳锰钢中加入钒、钛、铌微合金化元素，冷却过程微合金元素钒、钛、铌以细小的碳化物和氮化物形式在铁素体和珠光体中析出，使钢强化。这类钢在热轧状态、锻造状态或正火状态的力学性能达到或接近调质钢，但由于添加了价格昂贵的合金元素钒、钛、铌，不但生产成本高且工艺复杂不易控制。

专利CN101619414A公开了一种“10.9级含铌非调质冷镦钢及其热轧盘条的轧制方法”，其化学成分主要包含C、Si、Mn、P、S、Nb、B、Ti、Fe等,通过Nb合金化细化晶粒，以此保证材料强度，但较高含量的Nb、Ti使生产成本大幅提升且生产工艺不易控制；专利CN104984995A提供了“一种含硼非调质双相冷镦钢的高线轧制方法”，通过添加6～8ppm 的B元素，控制轧制温度与不同段冷却速度，得到铁素体+马氏体两相组织，以提高热轧盘条强度；该方法生产工艺复杂，控制不当易出现较高含量的马氏体组织，难于进行冷塑性变形，造成开裂风险较大。

通过在紧固件制造厂家调研中了解到，目前8.8级螺栓用钢原材料主要为中碳钢或者低碳含硼钢热轧盘条，加工过程多数最终要进行淬火回火处理，以达到要求的硬度。随着环保要求的日趋严格，热处理工序能源消耗与烟尘污染极大限制了螺栓的正常生产，如何开发出能够省去调质工序、满足螺栓性能要求且成本较低、生产工艺简单易于钢铁企业稳定生产的螺栓用热轧盘条，成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条及其生产工艺，通过优化成分、改进轧制工艺，可生产出具有较高强度、金相组织不影响冷加工变形的热轧盘条，从而保证拉拔、冷镦过程的加工硬化效果，并显著降低生产成本。

解决上述技术问题的技术方案为：

一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条，其化学成分的质量百分含量分别为：C：0.30～0.40，Si：0.15～0.35，Mn：0.45～0.85，P≤0.025，S≤0.025，Cr 0.80～1.10，其余为铁和不可避免的杂质元素。

上述的一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条，其化学成分的质量百分含量优选为：C：0.32～0.36，Si：0.17～0.25，Mn：0.50～0.60，P≤0.020，S≤0.010，Cr：0.80～0.90。

一种免调质热镀锌螺栓用热轧盘条的生产工艺，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、加热、轧制和控冷工序，所述连铸坯的化学成分质量百分含量为：C：0.30～0.40，优选0.32～0.36；Si：0.15～0.35，优选0.17～0.25；Mn：0.45～0.85，优选0.50～0.60；P≤0.025，优选P≤0.020；S≤0.025，优选S≤0.010；Cr：0.80～1.10，优选0.80～0.90；其余为铁和不可避免的杂质元素。