[发明专利]一种降低CrMo系半轴用钢完全退火态带状级别的方法

说明书

本发明涉及一种降低CrMo系半轴用钢完全退火态带状级别的方法，所述方法包括：依次进行的铁水预处理‑转炉炼钢‑精炼‑连铸‑铸坯加热‑轧制，得到带状级别≤2.5级的钢材；其中，所述铁水预处理后得到的铁水中硫的质量百分含量≤0.01％；所述转炉炼钢中作业的终点为钢水中的碳的质量百分含量≥0.08％，磷的质量百分含量≤0.01％，渣量为5‑7t；所述精炼过程中钢水中的硫的质量百分含量≤0.005％；所述精炼后的钢水中O的含量≤12ppm，Al的质量百分含量为0.025‑0.035％；所述轧制的终点温度为830‑980℃。本发明提供的方法，通过对铁水预处理、转炉炼钢、精炼过程中的组分的设计及终轧温度的选择，使得制得的钢材中带状级别≤2.5级，也显著降低了热轧加工后热处理成本。

技术领域

本发明涉及钢铁领域，具体涉及一种降低CrMo系半轴用钢完全退火态带状级别的方法。

背景技术

带状组织是钢材内部缺陷之一，沿轧制方向平行排列、成层状分布、形同条带的铁素体晶粒与珠光体晶粒。这是由于钢材在热轧后的冷却过程中发生相变时铁素体优先在由枝晶偏析和非金属夹杂延伸而成的条带中形成，导致铁素体形成条带，铁素体条带之间为珠光体，两者相间成层分布。

汽车半轴用CrMo系棒材产品主要中碳钢CrMo系，其带状组织原因两方面：①钢中除C以外的合金元素和杂质的偏析,是形成带状组织的原因。因钢液在铸锭结晶形成的化学成分是不均匀分布的枝晶组织,铸锭中的粗大枝晶在轧制时沿变形方向被拉长并逐渐与变形方向一致,因此形成碳等元素的贫化带。当钢中含有硫等害杂质时,因硫化物凝固温度较低,凝固时多分布在枝晶间隙,压延时杂质沿压延方向延伸,当钢材冷rA3(冷却时奥氏体开始析出游离铁素体的温度)以下时,这些杂质就形成了铁素体形核的核心使铁素体形态呈带状分布,当温度继续降低时,珠光体在余下的奥氏体区域中形成,也相应地成条状分布,形成带状组织,成分偏析越严重,形成的带状组织也越严重。②因钢材热加工温度不当引起。钢材在热加工停锻温度(在停锻时锻件的瞬间温度)低于二相区时(Arl(冷却时奥氏体向珠光体转变开始温度)和rA3之间),此时铁素体沿着金属流动方向从奥氏体中呈带状析出,还没有分解的奥氏体被割成带状,当冷却到rAl时带状奥氏体转化为带状珠光体。以上两种钢种带状组织形成主要原因，当前第二种类型造成的带状组织较为少，主要为第一类原因造成带状组织。

CN111136227A公开了一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，属于钢锭冷却的技术领域，具体步骤如下：(1)进行浇注前，将中注管和钢锭模安装在浇注底板上；(2)安装结束后开始浇注；(3)提前准备好通风冷却装置，在浇注完毕后5min以内将钢锭风冷装置吊装至中注管和钢锭模之间；(4)开启空气压缩机，冷空气从出气管的出气孔中吹出，对钢锭进行冷却降温；(5)钢锭冷却后，将钢锭模拆下，将钢锭取出，取样检测；检测合格后入库。其通过在钢锭模之间设置隔热挡板，以及降温过程中通过控制冷空气气流的大小，能够有效地避免了钢锭内外侧因降温速度不一致而导致的带状组织超标。

CN108998643A一种改善柔轮原材料带状组织的方法，采用自由锻、一次等温正火和二次等温正火的工艺对柔轮原材料中带状组织严重的材料进行改善，具体包括以下步骤：a、筛选带状组织严重的材料；b、将筛选出的材料进行加热；c、将材料进行自由锻；d、将材料放入加热炉中进行第一次加热并保温；e、炉冷却至650℃并保温；f、将材料取出并置于空气中冷却至常温；g、将材料放入加热炉进行第二次加热；h、炉冷却至650℃并保温；i、将材料取出并置于空气中冷却至常温，其改善了带状组织，加快时间进度，避免了退料换货造成的时间浪费，自由锻和等温正火成本价格低廉，与扩散退火相比，大幅度地节省了加工成本。

CN110565018A公开了一种改善低碳高合金齿轮钢退火态带状组织的控制方法。通过成分优化控制、连铸工艺控制、轧制工艺控制以及退火工艺控制等多个工艺控制手段，控制此类钢种退火态带状组织不超过2.5级，同时退火硬度控制在160-240HBW之间。