CN115254991A - 一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢制备技术领域，且公开了一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，包括以下步骤：步骤一：钢坯加热，采用无氧防脱碳加热的方式进行加热；步骤二；钢坯轧制，采用调温控温的方式进行精轧；步骤三：水冷却，采用闭环循环水冷的方式进行冷却；步骤四：吐丝，采用定温、保温吐丝的方式进吐丝；步骤五：风冷、集卷、盘条，采用斯太尔摩风冷的方式进行精确冷却，通过加热炉温度控制、入精轧及mini温度控制、吐丝温度控制、辊道速度、风机、保温罩开启的控制，晶粒度由原先11.0级降为了10.5级，显著降低了热轧盘条深拉拔的加工硬化，减小了断丝率和模具损耗，大幅度提高了拉丝模具寿命。
Description
技术领域
本发明涉及钢制备技术领域，具体为一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法。
背景技术
冷镦碳素结构钢SWRCH22A主要用来制作标准件，在后续用户加工过程中需要进行多道次深拉拔和大变形量冷顶锻加工。冷镦碳素结构钢SWRCH22A在使用过程中，加工硬化率高，导致拉拔断丝率高、加剧模具的磨损，严重降低拉丝和冷成型模具寿命。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，包括以下步骤：
S1：钢坯加热，采用无氧防脱碳加热的方式进行加热；
S2；钢坯轧制，采用调温控温的方式进行精轧；
S3：水冷却，采用闭环循环水冷的方式进行冷却；
S4：吐丝，采用定温、保温吐丝的方式进吐丝；
S5：风冷、集卷、盘条，采用斯太尔摩风冷的方式进行精确冷却。
优选的，所述步骤一：钢坯加热，采用无氧防脱碳加热的方式进行加热的具体方式为：将钢坯放置在加热炉内，关闭加热炉后，在加热炉上设置有单向进气和单向出气阀，通过单向进气阀向炉内冲入惰性气体，并直至排出炉内空气，控制加热炉内气氛，减少铸坯在高温段的时间，防止出现脱碳，同时为缓解偏析，保证钢坯在炉时间≥2.5小时，保证钢坯烧透。
优选的，所述步骤二；钢坯轧制，采用调温控温的方式进行精轧的具体步骤为：设置精轧区，精轧区为8架精轧机+2架mini轧机，入精轧温度为900-950℃，入mini轧机温度为900-950℃，通过调整入精轧和入mini温度，提高组织晶粒度，便于后续拉拔。
优选的，所述步骤二；钢坯轧制，采用调温控温的方式进行精轧的具体步骤为：设置精轧区，精轧区为8架精轧机+2架mini轧机，入精轧温度为900-950℃，入mini轧机温度为900-950℃，通过调整入精轧和入mini温度，提高组织晶粒度，便于后续拉拔。
优选的，所述步骤三：水冷却，采用闭环循环水冷的方式进行冷却的具体步骤为：吐丝机完成吐丝后，将钢丝送入到闭环循环水冷系统中，通过闭环循环水冷系统对钢丝进行冷却，闭环循环水冷系统中冷媒采用水，且温度为60-70℃，通过温水慢慢将吐丝管本体内的热量带走。
优选的，控制吐丝机的吐丝速度，确保在短时间内完成吐丝并快速将吐丝管弯曲完并形成盘条，闭环循环水冷时间为15-2h小时。
优选的，所述步骤五：风冷、集卷、盘条，采用斯太尔摩风冷的方式进行精确冷却的具体步骤为：斯太尔摩风冷采用风冷辊道延迟缓冷方式，控制风冷辊道速度，风机全关，保温罩全盖，保证盘条入罩温度在700℃以上，以确保盘条能够充分地在保温罩内完成相变，得到均匀的铁素体+珠光体组织。
优选的，延长其在高温段的停留时间，以减少冷却过程的热应力集中，并加快加工应力和相变应力的释放，从而提高盘条的塑性。
优选的，在钢坯轧制时，还包括了粗轧、中轧、预精轧、精轧和定径的过程，通过设置粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组和MINI机组，完成整个钢坯轧制，MINI机组包括了定径机组，定径机组采用辊压的方式，通过调节辊压的压力从而达到调节吐丝盘条的尺寸。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，具备以下有益效果：
1、该高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，通过加热炉温度控制、入精轧及mini温度控制、吐丝温度控制、辊道速度、风机、保温罩开启的控制，晶粒度由原先11.0级降为了10.5级，显著降低了热轧盘条深拉拔的加工硬化，减小了断丝率和模具损耗，大幅度提高了拉丝模具寿命。
2、该高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，将钢坯放置在加热炉内，关闭加热炉后，在加热炉上设置有单向进气和单向出气阀，通过单向进气阀向炉内冲入惰性气体，并直至排出炉内空气，控制加热炉内气氛，减少铸坯在高温段的时间，防止出现脱碳，同时为缓解偏析，保证钢坯在炉时间≥2.5小时，保证钢坯烧透。
3该高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，套设备，钢坯熔化的速度只需调理频率巨细和电流的强弱就能完成，钢坯周边的温度是相同的，钢坯周边的温度是相同的，圆柱体加热和熔化也没有发生有害气体、强光污染环境加热和熔化也没有发生有害气体、强光污染环境。
4、该高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，设置精轧区，精轧区为8架精轧机+2架mini轧机，入精轧温度为900-950℃，入mini轧机温度为900-950℃，通过调整入精轧和入mini温度，提高组织晶粒度，便于后续拉拔。
5、该高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，采用闭环循环水冷的方式进行冷却；吐丝机完成吐丝后，将钢丝送入到闭环循环水冷系统中，通过闭环循环水冷系统对钢丝进行冷却，闭环循环水冷系统中冷媒采用水，且温度为60-70℃，通过温水慢慢将吐丝管本体内的热量带走，控制吐丝机的吐丝速度，确保在短时间内完成吐丝并快速将吐丝管弯曲完并形成盘条。
6、该高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，斯太尔摩风冷采用风冷辊道延迟缓冷方式，控制风冷辊道速度，风机全关，保温罩全盖，保证盘条入罩温度在700℃以上，以确保盘条能够充分地在保温罩内完成相变，得到均匀的铁素体+珠光体组织，延长其在高温段的停留时间，以减少冷却过程的热应力集中，并加快加工应力和相变应力的释放，从而提高盘条的塑性。
附图说明
图1为本发明制备方法结构导图；
图2为本发明组织晶粒度对刚强度的影响；
图3为调温控温精轧的数据图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，包括以下步骤：
步骤一：钢坯加热，采用无氧防脱碳加热的方式进行加热；将钢坯放置在加热炉内，关闭加热炉后，在加热炉上设置有单向进气和单向出气阀，通过单向进气阀向炉内冲入惰性气体，并直至排出炉内空气，控制加热炉内气氛，减少铸坯在高温段的时间，防止出现脱碳，同时为缓解偏析，保证钢坯在炉时间≥2.5小时，保证钢坯烧透，钢坯加热炉应用感应加热，理是将工频50HZ交流电转变为中频的电源成套设备。把钢坯放在有交变中频电流的感应圈里，钢坯没有与感应线圈直接接触，通电线圈自身温度已很低，但是钢坯外表被加热到发红，乃至熔化，并且这种发红和熔化的速度只需调理频率巨细和电流的强弱就能完成。假如钢坯在线圈基地，那么钢坯周边的温度是相同的，钢坯周边的温度是相同的，圆柱体加热和熔化也没有发生有害气体、强光污染环境加热和熔化也没有发生有害气体、强光污染环境。
步骤二；钢坯轧制，采用调温控温的方式进行精轧；设置精轧区，精轧区为8架精轧机+2架mini轧机，入精轧温度为900-950℃，入mini轧机温度为900-950℃，通过调整入精轧和入mini温度，提高组织晶粒度，便于后续拉拔；在钢坯轧制时，还包括了粗轧、中轧、预精轧、精轧和定径的过程，通过设置粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组和MINI机组，完成整个钢坯轧制，MINI机组包括了定径机组，定径机组采用辊压的方式，通过调节辊压的压力从而达到调节吐丝盘条的尺寸。
步骤三：水冷却，采用闭环循环水冷的方式进行冷却；吐丝机完成吐丝后，将钢丝送入到闭环循环水冷系统中，通过闭环循环水冷系统对钢丝进行冷却，闭环循环水冷系统中冷媒采用水，且温度为60-70℃，通过温水慢慢将吐丝管本体内的热量带走，控制吐丝机的吐丝速度，确保在短时间内完成吐丝并快速将吐丝管弯曲完并形成盘条，闭环循环水冷时间为15-2h小时。
步骤四：吐丝，采用定温、保温吐丝的方式进吐丝；在吐丝前，限定步骤二得到的坯料进行保温处理1-2h，然后将控制吐丝机的稳定在900-930℃进行吐丝。
步骤五：风冷、集卷、盘条，采用斯太尔摩风冷的方式进行精确冷却，斯太尔摩风冷采用风冷辊道延迟缓冷方式，控制风冷辊道速度，风机全关，保温罩全盖，保证盘条入罩温度在700℃以上，以确保盘条能够充分地在保温罩内完成相变，得到均匀的铁素体+珠光体组织，延长其在高温段的停留时间，以减少冷却过程的热应力集中，并加快加工应力和相变应力的释放，从而提高盘条的塑性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：钢坯加热，采用无氧防脱碳加热的方式进行加热；
S2；钢坯轧制，采用调温控温的方式进行精轧；
S3：水冷却，采用闭环循环水冷的方式进行冷却；
S4：吐丝，采用定温、保温吐丝的方式进吐丝；
S5：风冷、集卷、盘条，采用斯太尔摩风冷的方式进行精确冷却。
2.根据权利要求1所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：所述步骤一：钢坯加热，采用无氧防脱碳加热的方式进行加热的具体方式为：将钢坯放置在加热炉内，关闭加热炉后，在加热炉上设置有单向进气和单向出气阀，通过单向进气阀向炉内冲入惰性气体，并直至排出炉内空气，控制加热炉内气氛，减少铸坯在高温段的时间，防止出现脱碳，同时为缓解偏析，保证钢坯在炉时间≥2.5小时，保证钢坯烧透。
3.根据权利要求1所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：所述步骤二；钢坯轧制，采用调温控温的方式进行精轧的具体步骤为：设置精轧区，精轧区为8架精轧机+2架mini轧机，入精轧温度为900-950℃，入mini轧机温度为900-950℃，通过调整入精轧和入mini温度，提高组织晶粒度，便于后续拉拔。
4.根据权利要求1所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：所述步骤四：吐丝，采用定温、保温吐丝的方式进吐丝的具体步骤为：在吐丝前，限定步骤二得到的坯料进行保温处理1-2h，然后将控制吐丝机的温度在900-930℃进行吐丝。
5.根据权利要求1所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：所述步骤三：水冷却，采用闭环循环水冷的方式进行冷却的具体步骤为：将钢丝送入到闭环循环水冷系统中，通过闭环循环水冷系统对钢丝进行冷却，闭环循环水冷系统中冷媒采用水，且温度为60-70℃，通过温水慢慢将吐丝管本体内的热量带走。
6.根据权利要求4或5所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：控制吐丝机的吐丝速度，确保在短时间内完成吐丝并快速将吐丝管弯曲完并形成盘条，闭环循环水冷时间为15-2h小时。
7.根据权利要求1所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：所述步骤五：风冷、集卷、盘条，采用斯太尔摩风冷的方式进行精确冷却的具体步骤为：斯太尔摩风冷采用风冷辊道延迟缓冷方式，控制风冷辊道速度，风机全关，保温罩全盖，保证盘条入罩温度在700℃以上，以确保盘条能够充分地在保温罩内完成相变，得到均匀的铁素体+珠光体组织。
8.根据权利要求7所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：延长其在高温段的停留时间，以减少冷却过程的热应力集中，并加快加工应力和相变应力的释放，从而提高盘条的塑性。
9.根据权利要求3所述的一种高拉拔性冷镦碳素结构钢制备方法，其特征在于：在钢坯轧制时，还包括了粗轧、中轧、预精轧、精轧和定径的过程，通过设置粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组和MINI机组，完成整个钢坯轧制，MINI机组包括了定径机组，定径机组采用辊压的方式，通过调节辊压的压力从而达到调节吐丝盘条的尺寸。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116875874A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-13 | 辛集市澳森特钢集团有限公司 | 8.8级易热处理紧固件用钢的生产方法 |
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2022
- 2022-08-08 CN CN202210940932.9A patent/CN115254991A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN116875874A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-13 | 辛集市澳森特钢集团有限公司 | 8.8级易热处理紧固件用钢的生产方法 |
| CN116875874B (zh) * | 2023-07-10 | 2023-12-26 | 辛集市澳森特钢集团有限公司 | 8.8级易热处理紧固件用钢的生产方法 |
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