[发明专利]12.9级紧固件用盘条及其生产方法

说明书

本发明提供一种12.9级紧固件用盘条及其生产方法，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括碳：0.40‑0.45％，硅：0.15‑0.25％，锰：0.55‑0.65％，铬：1.00‑1.10％，钛：0.02‑0.04％，铌：0.02‑0.04％，硼：0.0015‑0.0030％，氮：0.0040‑0.0060％，磷≤0.012％，硫≤0.005％，铝：0.010‑0.055％，氧≤0.0020％，氢≤0.0002％，其余为铁和不可避免的杂质。本发明在钢中加入钛、铌，与钢中碳、氮反应形成细小且分散的析出物，成为钢中的有益氢陷阱能吸引钢中的部分氢，减少氢向有害氢陷阱聚集，提高紧固件的耐延迟断裂性能。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼制造技术领域，尤其涉及一种12.9级紧固件用盘条及其生产方法。

背景技术

12.9级高强紧固件属于典型的高强材料，目前正处于推广应用阶段。但是随着紧固件强度的提高，延迟断裂的敏感性就愈发突出。延迟断裂是材料在静止应力作用下，经过一定时间后突然脆性破坏的一种现象，是材料、环境、应力相互作用而发生的一种环境脆化。延迟断裂的产生是由于紧固件在使用过程中，环境中的水分子在钢材表面通过一系列电化学作用形成一部分氢原子，氢原子扩散到钢中，并聚集在氢陷阱周围。钢中的夹杂物、晶界作为钢中缺陷属于有害氢陷阱，氢原子聚集到这些有害氢陷阱表面后会逐渐弱化这些缺陷与基体的结合力，在预应力和环境的耦合作用下，经过一段时间的积累，在低于钢材屈服强度的应力下发生灾难性的突然断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种12.9级紧固件用盘条及其生产方法，所述盘条拥有较高的延迟断裂强度比，解决了现有技术中12.9级紧固件由于强度较高容易发生延迟断裂的问题。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种12.9级紧固件用盘条，其化学成分以质量百分比计包括：C：0.40-0.45％，Si：0.15-0.25％，Mn：0.55-0.65％，Cr：1.00-1.10％，Ti：0.02-0.04％，Nb：0.02-0.04％，B：0.0015-0.0030％，N：0.0040-0.0060％，P≤0.012％，S≤0.005％，Al：0.010-0.055％，O≤0.0020％，H≤0.0002％，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：C：0.40-0.45％，Si：0.15-0.25％，Mn：0.55-0.65％，Cr：1.00-1.10％，Ti：0.02-0.03％，Nb：0.02-0.03％，B：0.0015-0.0030％，N：0.0040-0.0060％，P≤0.012％，S≤0.005％，Al：0.010-0.055％，O≤0.0020％，H≤0.0002％，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述盘条中A、C类夹杂物评级均≤0.5级；B、D类夹杂物评级均≤1.0级，且A、B、C、D四类夹杂物评级之和≤2.5级。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述盘条纵截面最大夹杂物的长宽积≤1200μm²，等效直径15μm以上的夹杂物密度≤8个/cm²。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述盘条延迟断裂强度为1050-1150MPa，延迟断裂强度比≥0.80。

本发明一实施方式还提供一种12.9级紧固件用盘条的生产方法，所述生产方法包括依序进行的转炉冶炼、LF精炼、连铸、保温缓冷、开坯、修磨、高线轧制工序；其中，

所述转炉冶炼：入炉时铁水中S含量为0.002-0.004％，铁水温度为1300-1350℃；转炉出钢过程中按照每吨钢水2.0-3.0kg加入铝锭，其余工序禁止向钢水中添加铝；

所述LF精炼：造白渣进行精炼，软搅拌≥20min后向钢水中喂入钙线，继续软搅拌25-35min，精炼渣碱度为2.0-2.5。