[发明专利]一种低成本42CrMoA圆钢及其生产方法

说明书

本发明属于圆钢技术领域，具体涉及一种低成本42CrMoA圆钢及其生产方法；钢材成分为：C：0.41～0.43％、Mn：0.63～0.66％、Si：0.20～0.35％、Mo：0.16～0.17％、Cr：0.98～0.99％、Ni：≤0.30％、P：≤0.020％、S：≤0.020％、Cu：≤0.20％，Alt：0.010～0.030％、余量为Fe及不可避免杂质；步骤包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、铸坯避风堆冷、加热、轧制、高温剪切和热钢收集；本发明通过优化组分和工艺，降低吨钢成本的同时，使得钢材的强度和韧性也得到了提高；获得了一种保性能、保探伤的42CrMoA圆钢，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于连铸生产中小棒圆钢技术领域，具体涉及一种低成本42CrMoA圆钢及其生产方法。

背景技术

42CrMoA是一种常用的高淬透性合金结构钢，具有较高的高强度和良好的韧性，冷应变塑性良好，无明显的回火脆性。调质或渗碳处理后有较高的疲劳极限和抗冲击能力，具有良好的综合力学性能，被广泛应用于加工高压管道和紧固件、齿轮、轴等机械零件；但是目前42CrMoA圆钢的生产成本一直处于较高水平；随着市场竞争的加剧，降低吨钢成本已迫在眉睫。

目前在圆钢的生产过程中，连铸坯存在中心偏析及轧制过程中的冷却工艺不当，使钢材端部产生中心裂纹，无法保证圆钢的力学性能；同时为了降低吨钢成本，盲目降低某些贵金属元素的使用，降低成本的同时也损害了钢材的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，在保证圆钢的力学性能的同时降低吨钢成本。

为了实现以上目的，本发明首先提供一种低成本42CrMoA圆钢，由下列重量百分比的成分组成：

C：0.38～0.44％、Mn：0.50～0.80％、Si：0.17～0.35％、Mo：0.15～0.25％、Cr：0.90～1.20％、Ni：≤0.30％、P：≤0.020％、S：≤0.020％、Cu：≤0.20％，Alt：0.010～0.030％，余量为Fe及不可避免杂质。

化学成分设计：

为了满足组织设计的要求，考虑冶炼的生产工艺和技术水平，在满足标准规定的化学成分、力学性能、低倍组织的前提下，从节约成本的角度出发，设计了42CrMoA钢的化学成分(如表1)。

表1成分设计：

具体成分优化设计为：C：0.41～0.43％、Mn：0.63～0.66％、Si：0.20～0.25％、Mo：0.16～0.17％、Cr：0.98～0.99％、Ni：≤0.30％、P：≤0.020％、S：≤0.020％、Cu：≤0.20％，Alt：0.010～0.030％，余量为Fe及不可避免杂质。

为研制开发的42CrMoA合结圆钢与传统成分合金结构钢的化学成分对比；从表中可知，Si、Mn成分范围都缩小，同时添加Al可以起到细化晶粒强化作用，有利于产品性能稳定，有利于产品的加工。

Mn是固溶强化元素，对提高圆钢的强度和韧性均有利；Cr与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区域，显著提高强度及淬透性，提高圆钢强度并且具有良好的耐磨性能；Mo固溶于钢中的作用是消除回火脆性、细化晶粒，同时提高钢的淬透性。在保证力学性能合格的基础上，为节约成本，42CrMoA中Mo含量控制在下限为0.16～0.17％。