[发明专利]一种10.9级高强度螺栓用钢热轧圆盘条的制备方法

摘要

本发明公开了一种10.9级高强度螺栓用钢热轧圆盘条的制备方法，包括以下步骤：A、铁水预处理脱硫；B、钢水冶炼；C、脱氧合金化；D、钢水LF炉精炼；E、钢水浇铸；F、钢坯加热；G、控轧控冷。本发明生产的高强度紧固件螺栓用钢热轧圆盘条具有洁净度高、淬透性好、合适的强度和硬度以及优异的塑韧性和冷镦顶锻变形能力，不需要球化退火处理可直接冷镦成形生产10.9级高强度螺栓，减少了加工工序和能源消耗，降低了生产成本。

主权项

1.一种10.9级高强度螺栓用钢热轧圆盘条的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤：A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为1800~2000mm，按10.0~12.0 kg/t钢的量，加入CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为5分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥3/4，扒净脱硫渣，得到预处理后的铁水；B、钢水冶炼：将A步骤预处理后的铁水、优质废钢加入LD转炉中进行吹炼，分别按28.0~32.0kg/t钢、20.0~25.0kg/t钢、2.0~4.0kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.10wt%，出钢温度≤1640℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为2.0kg/t钢，精炼渣加入量为1.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为15~20NL/min；C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→硅铁→高碳铬铁→高碳锰铁，依次向钢包中加入下列物质：按2.0kg/t钢的量，加入硅钙钡合金；按0.7~1.9kg/t钢的量，加入硅铁；按5.6~7.3kg/t钢的量，加入高碳铬铁；按2.0~4.6kg/t钢的量，加入高碳锰铁；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序；D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕的钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用15~20NL/min的氩气流量吹氩2分钟，然后下电极采用档位5~7档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰3.5~4.5kg/t钢、精炼渣1.5 kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为5.0~6.0；根据钢样分析结果，补加合金同步调整钢水成份，加入碳化硅0.4~0.6 kg/t钢调整渣况，控制钢水氧活度≤8ppm；之后将氩气流量加大至30~40NL/min，按0.6~0.8kg/t钢的量，加入硼铁，软吹氩3分钟；之后将钢水温度加热至1585~1595℃后进行喂线处理，喂入硅钙线，喂线速度为3.0m/s，喂线量为100m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，将钢水吊至连铸工位；E、钢水浇铸：在中间包温度为1525~1535℃，拉速为2.2~2.3m/min，二冷比水量为1.4~1.5L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为200A、运行频率为3.0Hz的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将D步骤的钢水全程保护浇铸成断面150mm×150mm的钢坯；F、钢坯加热：将E步骤钢坯送入蓄热式加热炉加热，加热炉预热段炉温850~950℃，以10℃/min的速度将钢坯升温至920℃；随后钢坯进入温度为1020~1080℃的加热段，以8℃/min的速度将钢坯升温至1040℃；然后钢坯进入1050~1110℃的均热段均热，均热至1050~1070℃，均热30min后钢坯出炉；出炉钢坯经高压水除鳞，推送至轧机入口前的待温区进行3分钟的自然冷却，最终以1000~1020℃的开轧温度进入轧机轧制；G、控轧控冷：将F步骤的钢坯送入28个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.20~0.35m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；之后在速度为10.0~15.0m/s的轧制条件下，中轧12个道次；之后进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为160~200m3/h条件下控冷2~3秒；之后在精轧温度为900~920℃，速度为25~65m/s的轧制条件下，精轧5~10个道次；之后在温度为910~930℃，速度为20~65m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行延迟型控制冷却；斯太尔摩风冷线控冷时风机全部关闭，开启前面5台风机上方保温罩盖，辊道速度控制为0.20~0.35m/s；斯太尔摩风冷结束后盘条集卷温度控制为650~680℃，之后将集卷盘条自然空冷至室温即得10.9级高强度螺栓用钢热轧圆盘条。