[发明专利]一种改善中碳合金冷镦钢热轧坯应力裂纹的工艺

说明书

本发明公开了一种改善中碳合金冷镦钢热轧坯应力裂纹的工艺，其采用下述工艺过程：（1）加热前缓冷：浇铸得到的大方坯缓冷48～72小时；（2）分段式加热：第一段加热温度为850～950℃，第二段加热温度为1030～1130℃，均热段的均热温度为1100～1200℃；（3）开坯轧制：采用9道次轧制，前四道次采用50～60mm的压下量，中间的四道次采用20～30mm的压下量，最后一道次采用10～20mm的压下量；（4）轧制后缓冷：开坯轧制后的热轧坯缓冷30～36小时。本工艺获得的中碳合金冷镦钢，可消除碳合金冷镦钢钢坯经高温轧制后产生的钢坯内应力，既避免了钢坯应力导致线材开裂问题，又保证了中碳合金冷镦钢良好的淬透性，保证了钢材的高质量。

技术领域

本发明属于钢铁生产领域，尤其是一种改善中碳合金冷镦钢热轧坯应力裂纹的工艺。

背景技术

中碳合金冷镦钢XGML40Cr是常用的合金调质钢，产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、脱碳层小，表面缺陷少等优点，使用时易进行球化退火、冷镦开裂率低，热处理质量稳定、硬度均匀，广泛应用于各行各业。

邢钢XGML40Cr材料主要用来生产汽车轮毂螺栓、缸盖螺栓以及其他12.9级高强度螺栓。汽车客户使用我司XGML40Cr用来生产缸盖螺栓用在乘用车上。该客户反应我司XGML40Cr产品淬透性好、硬度适中、疲劳寿命高等优点。

中碳合金冷镦钢XGML40Cr的生产过程，因其成分中含有大量的容易形成碳化物的铬元素，将该钢种的冷却C曲线右移，使其在奥氏体状态下的过冷稳定性增加，降低了临界冷却速度。中碳合金冷镦钢钢坯在高温状态轧制，达到需要的尺寸后，钢坯在空气中冷却，钢坯表面冷却速度增大产生马氏体组织时的应力，经过线材加热轧制后会在线材表面形成应力裂纹，如图1所示。

因此，如何消除碳合金冷镦钢钢坯经高温轧制后产生的钢坯内应力，即要避免钢坯应力导致线材开裂问题，又要保证合金冷镦钢良好的淬透性，是支撑高端中碳合金冷镦钢高性能、低成本生产，一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善中碳合金冷镦钢热轧坯应力裂纹的工艺，以有效的避免线材开裂。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其采用下述工艺过程：（1）加热前缓冷：浇铸得到的大方坯缓冷48～72小时；

（2）分段式加热：第一段加热温度为850～950℃，第二段加热温度为1030～1130℃，均热段的均热温度为1100～1200℃；

（3）开坯轧制：采用9道次轧制，前四道次采用50～60mm的压下量，中间的四道次采用20～30mm的压下量，最后一道次采用10～20mm的压下量；

（4）轧制后缓冷：开坯轧制后的热轧坯缓冷30～36小时。

本发明所述过程（2）中，加热总时间控制在3～5h，高温段保温时间控制在1～1.5h，所述高温段为≥1100℃。

本发明所述过程（3）中，大方坯轧制为150*150mm或155*155mm或160*160mm的热轧坯。

本发明所述中碳合金冷镦钢为XGML40Cr。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明对大方坯进行缓冷，对开坯轧制进行分段时加热温度控制、加热时间控制、残氧量控制、压下量控制，钢坯轧制完毕后，进行热轧坯缓冷，消除热轧坯中的内应力，避免热轧坯在后续线材轧制过程钢坯内应力造成的线材裂纹缺陷，减少或消除线材表面裂纹的产生，保证了产品的淬透性。本发明通过调整开坯加热参数，在保证铸坯避开脆性敏感区，对开坯时温度和压下量工艺参数控制，保证中碳合金冷镦钢钢坯的高温轧制后消除钢坯内应力，避免进一步线材轧制应力导致线材开裂问题。本发明获得的中碳合金冷镦钢，可消除碳合金冷镦钢钢坯经高温轧制后产生的钢坯内应力，既避免了钢坯应力导致线材开裂问题，又保证了中碳合金冷镦钢良好的淬透性，保证了钢材的高质量。

附图说明