【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢材锻造，特别是一种低碳钢锻材的生产方法。
技术介绍
1、本专利技术中涉及的低碳钢主要钢种有070m20、c15、16mn、s355j2g3、1018、17crnimo6、16mncrs5等。此类低碳钢锻造一般采用红送钢锭进行加热锻造，锻造初始变形中未发现缺陷，随着变形就会产生大量龟裂、纵向裂纹，裂纹深度20-40mm，裂纹有明显的撕裂，导致锻材直接报废，给工厂造成极大的损失。
2、对锻材裂纹处进行取样做低倍分析，发现裂口部位树枝晶发达，存在一般疏松。此类低碳钢因c范围落在包晶反应区，钢锭在凝固初期产生大量的高温铁素体，故会有较多的高温铁素体参与包晶反应，l+δ→γ（液相+高温铁素体→奥氏体），产生较大的线性收缩，会对钢锭表面的金属产生较大的拉应力，钢锭在表面拉应力未充分释放的条件下，立即送到锻钢厂进行加热升温，加剧了钢锭表面拉应力，从而在钢锭的柱状区产生裂纹。
3、因此，对解决上述低碳钢锻造生产过程中容易出现大量龟裂、纵向裂纹，裂纹有明显的撕裂，导致锻材直接报废，给工厂造成极大的损失的问题，是目前行业中亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是要解决目前低碳钢锻造生产过程中容易出现大量龟裂、纵向裂纹，裂纹有明显的撕裂，导致锻材直接报废，给工厂造成极大的损失的问题，提供一种低碳钢锻材的生产方法。
2、本专利技术的一种低碳钢锻材的生产方法，包括下述步骤：
3、（1）冶炼过程，控制低碳钢c：0.16%-0.22
4、（2）浇注控制好注温注速，在室外温度为-8℃-20℃时，过热度控制在55℃-60℃，两盘浇注；在室外温度为20℃-42℃时，过热度控制在50℃-55℃，单盘浇注；
5、（3）钢锭浇注脱模后，放入温度≥200℃的缓冷坑内进行缓冷，控制冷却速率≤30℃/h，缓冷至钢锭表面温度低于100℃出坑；
6、（4）钢锭加热至1220-1260℃，保证钢锭烧透，无阴阳面；钢锭保温时间根据钢锭重量m确定，m＜4t，钢锭高温保温时间为2.5-3.5h；4≤m≤6.5t，钢锭高温保温时间为3.5-4h；7≤m≤9.5t，钢锭高温保温时间为4-5h；10≤m≤13.5t，钢锭高温保温时间为5-6h；14t≤m≤19t，钢锭高温保温时间为6-8h；
7、（5）锻造变形采用whf宽砧压实法，不镦粗，直接拔长成型；钢锭从加热炉取出时，先轻压钢锭表面10mm，再采用满砧大压下量进行主变形，每次变形量≥20%，锻造比≥3.5，直至成型。
8、本专利技术中所述低碳钢是指钢种要求碳含量为0.08%-0.22%的碳素结构钢和合金结构钢，具体包括070m20、c15、16mn、s355j2g3、1018、17crnimo6、16mncrs5等型号钢种。
9、本专利技术方法是专利技术人在长期工作实践中，反复研究、推理、验证之后得出的，本专利技术方法中所采用的工艺及工艺参数理由如下：
10、（1）低碳钢中c含量0.08%-0.16%是包晶反应区域，在此范围的钢锭凝固过程中会有大量的高温铁素体参与包晶反应，故c需要尽量避开0.08%-0.16%。mn、s元素使包晶点左移，增加mn元素能避开包晶区，适当的增加s元素也能避开包晶区，s元素增加过多会造成热脆，故s元素控制在0.015%-0.030%。
11、（2）浇注控制合适的过热度，能降低浇注过程中钢水的静压力对钢锭表面造成的拉应力，本专利技术中经过长期生产实践，反复研究，确定钢锭浇注在室外温度为-8℃-20℃时，过热度控制在55℃-60℃，两盘浇注；在室外温度20℃-42℃时，过热度控制在50℃-55℃，单盘浇注。
12、（3）钢锭采用缓冷代替红送，能充分释放钢锭凝固过程中的应力，特别是包晶反应产生的拉应力。
13、（4）将钢锭加热到固相线温度以下100-150℃，保温足够的时间充分奥氏体化，改善钢锭表面的阴阳面，降低锻造过程中变形不均产生的拉应力，从而避免产生裂纹。
14、（5）采用直接拔长不镦粗工艺，防止镦粗过程中对钢锭表面造成较大的拉应力，从而避免产生裂纹。
15、本专利技术的有益效果：
16、（1）通过合金成分优化，使得低碳钢钢种偏离包晶反应区，降低锻材的裂纹敏感性；
17、（2）通过优化浇注和锻造工艺，降低钢种的裂纹敏感性；
18、（3）通过本专利技术方法的应用，提高了低碳钢锻材的合格率和利用率，降低了生产成本。
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1.一种低碳钢锻材的生产方法，其特征在于包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的低碳钢锻材的生产方法，其特征在于：所述低碳钢是指钢种要求碳含量为0.08%-0.22%的碳素结构钢和合金结构钢，包括070M20、C15、16Mn、S355J2G3、1018、17CrNiMo6、16MnCrS5。
【技术特征摘要】
1.一种低碳钢锻材的生产方法，其特征在于包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的低碳钢锻材的生产方法，其特征在于：所述低碳钢是指钢种要求碳含量...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄明亮，
申请(专利权)人：武钢集团襄阳重型装备材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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