[发明专利]一种提高低碳冷镦钢盘条拉拔性能的控轧控冷方法

说明书

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种提高低碳冷镦钢盘条拉拔性能的控轧控冷方法。钢坯采用三段式步进加热炉在900～1200℃条件下加热；粗中轧和预精轧机组采用不低于1000℃高温轧制，精轧机组采用不低于960℃高温控轧；轧后采用不低于940℃高温吐丝。轧后通过斯太尔摩控冷线以不低于0.2℃/s的冷却速度控制冷却。该工艺有效降低了低碳冷镦钢盘条的冷拉拔加工硬化指数，显著提升了热轧态盘条的拉拔性能。

技术领域

本发明属于冷镦钢技术领域，涉及一种提高低碳冷镦钢盘条拉拔性能的控轧控冷方法。

背景技术

冷镦钢又称冷镦成型用钢，冷镦是在室温下采用一次或多次冲击加载使其成型，用于生产螺钉，销钉，螺母等紧固件，广泛用于汽车、造船、设备制造、电子、家电、自行车、工具、轻钢结构、建筑等行业。冷镦工艺可节省原料，降成本，而且通过冷作硬化提高工件的抗拉强度，改善性能，冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能，对钢材的表面质量要求严格，经常采用优质碳钢，若钢的含碳钢大于0.25％，应进行球化退火热处理，以改善钢的冷镦性能。目前我国国内应用较为广泛的冷镦钢盘条的钢种根据强度级别可分类为低碳优质碳素结构钢、中碳优质碳素结构钢、低碳合金结构钢和中碳合金钢四类。冷镦钢行业通常将C含量0.25％的冷镦钢成为低碳冷镦钢，将C含量0.25～0.48％的冷镦钢成为中碳冷镦钢。

其中家电、电子行业需求大量螺杆直径小于Φ2.0mm的小尺寸自攻钉，强度级别通常在6.8级。由于家电产品(冰箱、空调、洗衣机、电视等)和电子产品(电脑、手机、相机等)对外观设计和产品尺寸要求较高，其结构及零件的连接只能使用小尺寸自攻钉，但为了保证连接牢固和可靠，要求自攻钉具有一定的强度，且对尺寸精度要求很高。由于国内钢厂生产的小规格热轧盘条尺寸相对固定，主要有Φ6.5mm和Φ5.5mm，另有极少数钢厂生产Φ6.0mm和Φ5.0mm两个规格。受到热轧成本的限制，生产Φ5.5mm热轧盘条的成本相对Φ6.5mm就会明显上升，故其销售价格普遍比Φ6.5mm高出100元/吨；而Φ6.0mm和Φ5.0mm两个规格热轧成本相对Φ6.5mm要高出200元/吨以上。

为满足家电和电子行业对小尺寸自攻钉的需求，同时降低热轧盘条的原料采购成本，国内紧固件生产企业通常采用Φ6.5mm冷镦钢盘条生产各类小尺寸自攻钉。同时，为保证自攻钉的强度级别要求，下游用户通常采用碳含量0.13～0.24％的低碳碳素冷镦钢，包括SWRCH15A、SWRCH18A、SWRCH22A等。这类冷镦钢冷顶锻性能较好，拉拔后的钢丝经球化退火后可以满足冷镦成型的加工需求，因此拉拔性能更为关键。但是，由于自攻钉尺寸较小，冷镦成型需要的钢丝原料尺寸也小，存在热轧盘条因拉拔减面率过大(通常90％)，强度升高过大(加工强化指数高)，导致钢丝拉拔频繁断丝的问题，造成生产效率大幅度下降，无法正常生产。另一方面，钢丝在拉拔过程中由于强度过高，变形阻力加大，容易与拉拔模具产生过度摩擦而产生横向裂纹，在后续冷镦成型工序产生开裂，造成自攻钉报废。因此，下游用户在生产小规格钢丝时需要在拉拔中间规格进行一次退火(钢丝拉拔是分多道次完成的，中间规格是指最后一道次以外的其他道次，比如：Φ6.5mm→Φ5.0mm→Φ4.0mm→Φ3.0mm，Φ5.0mm和Φ4.0mm就是中间规格)以消除冷加工硬化效应，降低钢丝的强度再进行拉拔，以避免拉拔断丝和拉拔产生的横向裂纹问题。

目前下游用户生产螺杆直径小于Φ2.0mm的小尺寸自攻钉的主流加工流程为：

盘条(Φ6.5mm)→机械剥壳/酸洗除鳞→冷拉拔至Φ2.5～3.2mm→退火→酸洗除鳞→拉拔至→Φ1.6～1.8mm→球化退火→酸洗、磷化→精拉→冷镦成型。

开发一种高拉拔性能低碳冷镦钢热轧盘条，降低其冷拉拔加工硬化指数，实现下游用户无需退火，采用聚晶模具(加工精度高、表面质量好)连续拉拔生产Φ2.0mm以下细钢丝，是目前急需解决的问题。

发明内容