[发明专利]一种基于高速线材生产线的珠光体球化方法

说明书

本发明属于高速线材轧钢技术领域，涉及一种基于高速线材生产线的珠光体球化方法。850～950℃的连铸坯经过粗中轧、预精轧变形后，通过调节水箱水流量，使坯料到达精轧机组和减定径机组入口温度控制在700～760℃，实现两相区控轧，轧后通过调节水箱流量，使吐丝温度控制在720～780℃；在加长型斯太尔摩保温线上，继续发生铁素体转变；通过加强型保温措施，使冷却速率达到0.01～0.1℃/s，实现珠光体转变的同时在线球化。本发明采用上述方法，得到的热轧盘条显微组织中铁素体比例大幅提升、珠光体球化率达到95％以上、根据JB/T5074‑2007低中碳钢球化体评级可评4～5级，接近常规球化退火后的组织。

技术领域

本发明属于高速线材轧钢技术领域，涉及一种冷镦钢热轧盘条的显微组织中珠光体的在线球化方法，具体的说是一种基于高速线材生产线、通过控轧控冷生产工艺，来实现冷镦钢热轧盘条的显微组织中珠光体在加长型斯太尔摩保温线上球化的方法。

背景技术

高速线材生产线的特点是高速、单线、无扭、微张力、组合结构、碳化钨辊环和高度自动化，可以实现控制轧制和控制冷却，其产品特点是盘重大、尺寸精度高、盘条表面质量好，最大的优点是热轧盘条的显微组织和力学性能可控。

第五代摩根精轧机的最高轧制速度可以达到120m/s，研究表明当钢铁轧件的轧制速度大于10m/s时，轧件是升温的，为实现控温轧制，摩根高速线材生产线配置了多段具有强大冷却能力的水箱。为实现轧后控制冷却，摩根高速线材生产线设计了超长斯太尔摩控冷线，控冷线上配置有超大功率风机和保温罩，可实现热轧盘条的快冷、缓冷及其随意组合。摩根高速线材生产线可以生产高端线材产品，如弹簧钢、轴承钢、帘线钢、硬线钢、工具钢、易切削钢和冷镦钢等。

在上述摩根高速线材生产线的线材产品中，数冷镦钢的品种最复杂、需求量最大、用途最广泛、加工工艺最多样化。冷镦钢行业一般将C含量低于0.25％的冷镦钢成为低碳冷镦钢，将C含量在0.25～0.45％之间的称为中碳冷镦钢，因此冷镦钢按照化学成分大致可分为四类：低碳碳素冷镦钢(代表牌号SWRCH6A、ML08Al、SWRCH15A、SWRCH22A)、中碳碳素冷镦钢(代表牌号SWRCH35K、ML35、SWRCH38K、SWRCH45K)、低碳合金冷镦钢(代表牌号ML20Cr、ML20CrMo、ML20MnTiB、10B21)和中碳合金冷镦钢(代表牌号10B33、SCM435、ML40Cr、SCM440)。冷镦钢需求量大，最主要的是用来生产螺栓、螺母、螺钉、铆钉等紧固件，广泛用于汽车、火车、航空、家电、机械设备、工业建筑等领域，强度级别覆盖4.8～6.8级、8.8级、10.9级、12.9级及以上四个等级。冷镦钢加工工艺呈现多样化特点，低碳碳素冷镦钢和普通低碳合金冷镦钢的一般加工工艺流程为：盘条→酸洗磷化(或抛丸)→拉拔→冷镦成形；高级低碳合金冷镦钢、中碳碳素冷镦钢、普通中碳合金冷镦钢的一般加工工艺流程为：盘条→球化退火→酸洗→磷皂化→拉拔→冷镦成形→调质处理；高级中碳合金冷镦钢的一般加工工艺流程为：盘条→酸洗→磷皂化→拉拔→球化退火→酸洗→磷皂化→拉拔→冷镦成形→调质处理(甚至更高要求的加工工艺流程为：盘条→球化退火→酸洗→磷皂化→拉拔→球化退火→酸洗→磷皂化→拉拔→冷镦成形→调质处理)。

由冷镦钢加工工艺流程可知，球化退火和冷镦成形是重要环节，冷镦成形是为了获得最终产品形状，需要冷镦钢盘条具有较低的变形抗力、良好的塑性，而球化退火是为冷镦成形做显微组织准备，使冷镦钢显微组织中的片状珠光体获得球化，从而降低强度、硬度，提高塑性，增强冷变形能力。如果冷镦钢热轧盘条的原始显微组织不佳，则球化退火想要达到预期效果将会变得很困难、球化退火时间会变得很长，尤其体现在高级中碳合金冷镦钢上(一般用于生产12.9级及以上的紧固件)。因此，在生产冷镦钢热轧盘条时获得易于球化退火和冷镦成形的显微组织变得尤其重要，这样可以大大减小球化退火的难度，甚至可以减少一次球化退火或实现免退火，对钢厂利润提高、冷镦钢用户成本节约、环境保护具有重要意义。