[发明专利]控制小规格20CrMnTi棒材组织及硬度的方法

说明书

本发明涉及轧制技术领域，尤其是涉及一种控制小规格20CrMnTi棒材组织及硬度的方法，步骤(1)：测量棒材所含元素的实际成分；步骤(2)：基于步骤(1)测得的实际成分计算DI值；步骤(3)：当步骤(2)计算出的DI值≤47时，将棒材轧制使得已轧制的棒材的累积变形量≥21％；当48≤DI值≤55时，将棒材轧制使得已轧制的棒材的累积变形量≥25％；步骤(4)：已轧制的棒材的温度在800‑850摄氏度时，将其放置在冷床上冷却至630℃以下。本发明的方法保证了加工工艺的准确度从而可以稳定控制小规格20CrMnTi系列棒材得到组织为铁素体与珠光体及硬度为160‑220HBW。

技术领域

本发明涉及轧制技术领域，尤其是涉及一种控制小规格20CrMnTi棒材组织及硬度的方法。

背景技术

在生产CrMnTi系列齿轮钢轧制工艺中，通常情况为了方便后续车削加工，需要控制组织为铁素体与珠光体，硬度需要控制在160-220HBW。目前控制组织及硬度的方法多为控制上冷床温度，减缓冷却，但此方法并不适用于小规格例如《CN110129653A一种低硬度20CrMnTi圆钢的生产方法》该专利中提到，轧后圆钢穿水后进入冷床进行自然冷却，圆钢上冷床温度控制在930±30℃，20CrMnTi圆钢规格为Φ30mm-Φ42mm，当规格较大时，冷床上冷却速度慢，适用于该方法，但是当棒材规格减小，尤其是φ14-30mm，由于冷床上冷却速度快，常导致金相中出现贝氏体及马氏体组织，硬度达到260HBW以上，因此该方法并不适用于小规格的齿轮钢组织及硬度控制。

而针对小规格的齿轮钢棒材轧后冷速快，导致硬度偏高问题，目前多数钢厂采用低温轧制方面，例如《CN108906884B一种高性能20CrMnTi齿轮钢的低温轧制生产方》中提到控制减定径机组或精轧机组入口温度为800-828℃，该方法虽然可以控制小规格20CrMnTi系列棒材的组织及硬度，但20CrMnTi系列齿轮钢根据成分高低可以分为多个牌号20CrMnTi、20CrMnTiHL、20CrMnTiH1、20CrMnTiH3、20CrMnTiH5、20CrMnTiHH，其成分有高有低，若全部均采用如此低的温度进行轧制，必将导致轧机、减定径机组等设备载荷增大，导致磨损加剧，降低生产效率及产量，该方法针对以国产轧机为主的棒材轧线并不适用。因此提出根据20CrMnTi系列齿轮钢成分，控制合适的控制组织及硬度的方法，对普遍以国内设备为主的棒材轧线，尤为重要。

现有技术针对小规格20CrMnTi系列齿轮钢全部采用超低温轧制，最后轧制温度低至800～828℃，轧制温度低必将导致轧机、减定径机组等设备载荷增大，导致磨损加剧，降低生产效率及产量，该方法针对以国产轧机为主的棒材轧线并不适用。同时20CrMnTi系列棒材成分不同，部分低成分的20CrMnTi没必要采取超低温轧制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中小规格的齿轮钢棒材轧后冷速快，导致硬度偏高的问题，提供一种控制小规格20CrMnTi棒材组织及硬度的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种控制小规格20CrMnTi棒材组织及硬度的方法，

步骤(1)：测量棒材所含元素的实际成分；

步骤(2)：基于步骤(1)测得的实际成分计算DI值；

步骤(3)：当步骤(2)计算出的DI值≤47时，轧制速度为6～12m/s，轧制温度为870-900℃时，将棒材轧制3-5道次，使得已轧制的棒材的累积变形量≥21％；

当48≤DI值≤55时，轧制温度为830-860℃时，将棒材轧制3-5道次，使得已轧制的棒材的累积变形量≥25％；

步骤(4)：已轧制的棒材的温度在800-850摄氏度时，将其放置在冷床上以1.1℃/s的冷却速度冷却至630℃以下。