一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，包括熔化铁水、转炉冶炼、检测合金成分并调整、LF精炼、连铸、热轧、热处理以及冷却，其化学元素的重量百分比为：C 0.25

【技术实现步骤摘要】
一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法


[0001]本专利技术涉及冷镦钢
，尤其是涉及一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法。

技术介绍

[0002]冷镦钢成型用钢，冷镦是在室温下采用一次或多次冲击加载，广泛用于生产螺钉，销钉，螺母等标准件。冷镦工艺可节省原料，降成本，而且通过冷作硬化提高工件的抗拉强度，改善性能，冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能，钢中S和P等杂质含量减少，对钢材的表面质量要求严格，经常采用优质碳钢，若钢的含碳钢大于0.25％，应进行球化退火热处理，以改善钢的冷镦性能。
[0003]现有的技术中，紧固件常采用冷镦钢，然而由于紧固件用于各种结构材料的连接，需要承受很大的压力、剪切力。采用冷镦钢制成的紧固件，在冷镦时由于结构强度不足，容易发生劈裂、崩裂或折断的现象，影响使用安全。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，其在冷镦前不需要退火处理即可直接冷镦成形，避免了钢材料在退火时内部产生气孔，提高了钢材料的结构强度，具有极大的经济推广价值。
[0005]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，包括熔化铁水、转炉冶炼、检测合金成分并调整、LF精炼、连铸、热轧、热处理以及冷却，其化学元素的重量百分比为：C 0.25
‑
0.40％、Si＜0.20％、Ti 0.005
‑
0.100％、Mn0.30
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1.50％、Be0.2
‑
0.25％、Cr 0.28
‑
0.60％、P＜0.030％、S＜0.015％、Cu 0.25
‑
0.3％、Al 0.005
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0.080％、B0.002
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0.0035％，以及余量的铁和黏土。
[0007]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述转炉冶炼的工序中，控制终点钢液中C：0.08
‑
0.14％，P≤0.12％，出钢过程加入石灰150
‑
220kg/炉，精炼渣400
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500kg/炉，并加入脱氧剂2.0
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3.0kg/t。
[0008]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在LF精炼的工序中，精炼就位温度为1635℃，精炼离位温度为1496
‑
1695℃，在炼钢精炼工位，铝合金、钛合金、硼合金在精炼的末期加入，且加入的顺序为：先加入硼合金、再加入铝合金，钢水吹氩弱搅拌5min后，最后加入钛合金。
[0009]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述连铸的工序中，中间包钢水浇入结晶器内，采用浸入式水口保护，所述浸入式水口插入结晶器钢液面以下60
‑
90mm。
[0010]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述热轧的工序中，将连铸坯加热到950～1300℃，依次经粗轧、中轧后，在850～950℃精轧，吐丝温度控制在800～900℃。
[0011]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述热处理的工序中，轧件以85
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95
℃/小时速率升温至1100
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1250℃，保温2.5
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3小时；再以145
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155℃/小时速率降温至510
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535℃，保温4
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5.5小时；再以78
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95℃/小时速率降温至170
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180℃，保温2
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3小时；
[0012]再以35
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50℃/小时速率升温至450
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480℃，保温2
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4小时；再以100
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120℃/小时速率升温至840
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860℃，保温2
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3小时，再以80
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90℃/小时速率降温至150
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180℃，再放入0℃冰水中处理3
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5小时。
[0013]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述冷却的工序采用斯太尔摩线控冷工艺，在吐丝后进行控制冷却，冷却速度为1.5℃/S，轧制成11.8级含硼免球化退火冷镦钢，其线材规格为：5.5mm≤直径≤20mm，线材热轧后的抗拉强度为530
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620MPa的范围内，屈服强度明显，在410
‑
530MPa的范围内，断面收缩率为65
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74％的范围内；
[0014]所述线材制成成品后，经工业热处理，在875℃下加热1.5小时,随后进行水淬,淬火后经过420
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450℃回火,材料的抗拉强度为1100
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1200MPa,σ0.1屈服强度台阶明显，且为960
‑
1025MPa,硬度在33
‑
38HRC的范围内,断面收缩率为65
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73％,伸长率≥12％，冲击功为155
‑
175J。
[0015]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：经所述冷却的工序后，整卷打捆后自然冷却，形成成品高强冷镦精线用钢盘条。
[0016]综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：
[0017]本专利技术公开了一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，其生产工艺路线合理，钢水流动性良好，成分控制稳定，炼制的冷镦钢综合性能较好。并且添加了提高淬透性的多种合金元素，并且其在冷镦前不需要退火处理即可直接冷镦成形，避免了钢材料在退火时内部产生气孔，提高了钢材料的结构强度与塑性，具有极大的经济推广价值。并且此制备方法可省略球化退火处理而直接冷镦，既节约了能源降低污染，又简化了生产工艺，提高了生产效率。
具体实施方式
[0018]下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]实施例一：
[0020]本专利技术公开了一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，包括熔化铁水、转炉冶炼、检测合金成分并调整、LF精炼、连铸、热轧、热处理以及冷却，经冷却的工序后，整卷打捆后自然冷却，形成成品高强冷镦精线用钢盘条。
[0021]其中，其化学元素的重量百分比为：C 0.25
‑
0.40％、Si＜0.20％、Ti0.005
‑
0.100％、Mn 0.30
‑
1.50％、Be0.2
‑
0.25％、Cr 0.28
‑
0.60％、P＜0.030％、S＜0.015％、Cu 0.25
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，包括熔化铁水、转炉冶炼、检测合金成分并调整、LF精炼、连铸、热轧、热处理以及冷却，其特征在于：其化学元素的重量百分比为：C 0.25
‑
0.40％、Si＜0.20％、Ti 0.005
‑
0.100％、Mn 0.30
‑
1.50％、Be0.2
‑
0.25％、Cr 0.28
‑
0.60％、P＜0.030％、S＜0.015％、Cu 0.25
‑
0.3％、Al0.005
‑
0.080％、B0.002
‑
0.0035％，以及余量的铁和黏土。2.根据权利要求1所述的一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，其特征在于，在所述转炉冶炼的工序中，控制终点钢液中C：0.08
‑
0.14％，P≤0.12％，出钢过程加入石灰150
‑
220kg/炉，精炼渣400
‑
500kg/炉，并加入脱氧剂2.0
‑
3.0kg/t。3.根据权利要求1所述的一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，其特征在于，在LF精炼的工序中，精炼就位温度为1635℃，精炼离位温度为1496
‑
1695℃，在炼钢精炼工位，铝合金、钛合金、硼合金在精炼的末期加入，且加入的顺序为：先加入硼合金、再加入铝合金，钢水吹氩弱搅拌5min后，最后加入钛合金。4.根据权利要求1所述的一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，其特征在于，在所述连铸的工序中，中间包钢水浇入结晶器内，采用浸入式水口保护，所述浸入式水口插入结晶器钢液面以下60
‑
90mm。5.根据权利要求1所述的一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，其特征在于，在所述热轧的工序中，将连铸坯加热到950～1300℃，依次经粗轧、中轧后，在850～950℃精轧，吐丝温度控制在800～900℃。6.根据权利要求1所述的一种免热处理高强冷镦精线用钢的制备方法，其特征在于，在所述热处理的工序中，轧件以85
‑
95℃/小时速率升...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏杨，
申请(专利权)人：苏州灵固新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：