[发明专利]一种超大高强紧固件用钢及生产方法

摘要

本发明属于钢铁行业的合金钢冶炼领域，具体提供一种超大高强紧固件用钢及生产方法。该紧固件用钢化学成分的质量百分比为：C：0.43～0.47％、Si：≤0.10％、Mn：0.60～0.90％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als：0.02～0.06％、Cr:0.90～1.20％、Mo:0.30～0.60％、V：0.20～0.50％、Nb:0.02～0.06％、B：0.001～0.003％，其余为Fe和不可避免的杂质；其生产方法包括：铁水脱硫、转炉冶炼、脱氧合金化、吹氩、LF炉处理、连铸、铸坯加热、高线或棒材轧制、斯太尔摩控冷的步骤。该方法生产的钢夹杂物级别小、组织均匀，冷镦性和淬透性好、耐延迟断裂性能优良，盘条的抗拉强度达到850MPa以上，生产得到的产品的淬硬层深度达到10mm以上，一定程度上解决大型紧固件需要增加直径以达到承受力要求的问题，适用于大型高强紧固件的制作。

主权项

1.一种超大高强紧固件用钢的生产方法，其特征在于：该钢的化学成分的质量百分比为：C：0.43～0.47％、Si：≤0.10％、Mn：0.60～0.90％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als：0.02～0.06％、Cr：0.90～1.20％、Mo：0.30～0.60％、V：0.20～0.50％、Nb：0.02～0.06％、B：0.001～0.003％，其余为Fe和不可避免的杂质；包括以下步骤：1)铁水脱硫：入厂铁水中各元素质量百分比为：S≤0.025％，Mn≤0.30％，Cu≤0.060％，Si≤0.80％，来料铁水温度≥1250℃，控制入炉铁水硫的质量百分比S≤0.001％；2)转炉冶炼：终点碳控制目标为0.10％，挡渣出钢，渣层厚度≤50mm，终渣碱度3.0～4.0，出钢温度控制在1650～1690℃，出钢时间≥3min；3)脱氧合金化：出钢水1/3时开始加入合金，加入合金顺序：Al丸、C粉、Mn、Cr、Mo，出钢2/3前加完，加入活性石灰、萤石；4)吹氩：氩气压力：0.5～0.6MPa，氩气流量：7.0～10.0Nm³/min，到站吹氩1min后，测温、取样，加铝进行终脱氧，再吹氩3min；5)LF炉处理：全程吹氩，对钢水取样进行全分析，采用CaO‑SiO₂‑Al₂O₃渣系精炼，渣碱度目标值控制在3.0～4.0，渣中Al₂O₃目标值控制在15％～20％，TFe目标值控制在≤1.0％，化渣过程中加入适量Al丸等进行渣面脱氧，加入适量V、Nb合金，再加入硼铁合金化，钢水在LF起坑前4～6min进行钙处理，成分调整后软吹3min；5)连铸：中包温度控制目标为：钢液液相线温度+20±35℃；6)铸坯加热：断面温差≤30℃，炉压保持微正压，炉内气氛保持弱还原性气氛；7)高线或棒材轧制：除鳞，粗轧开轧温度：1150±50℃，精轧机入口温度：850±15℃，减定径机入口温度：860±10℃；8)斯太尔摩控冷：吐丝温度为：860±10℃，斯太尔摩控冷线辊道速度设定方案为：Φ5.5～8.5mm规格的钢，入口速度为0.10～0.30m/s，最大速度为0.30～0.50m/s；Φ9～12mm规格的钢，入口速度为0.10～0.30m/s，最大速度为0.35～0.55m/s；Φ12.5～17mm规格的钢，入口速度为0.20～0.30m/s，最大速度为0.40～0.60m/s；风机及保温盖：13号风机全开，其余关闭，保温盖关闭，使盘条的平均冷速在0.5～1.5℃/s。