CN103589970B - 非调质轴类零件用棒材及其制造工艺 - Google Patents
非调质轴类零件用棒材及其制造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103589970B CN103589970B CN201310505403.7A CN201310505403A CN103589970B CN 103589970 B CN103589970 B CN 103589970B CN 201310505403 A CN201310505403 A CN 201310505403A CN 103589970 B CN103589970 B CN 103589970B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axial workpiece
- micro alloying
- surplus
- weight percentage
- inevitable impurity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明涉及一种非调质类钢,具体来讲是一种非调质轴类零件用棒材,还涉及其制造工艺,其化学成分按重量百分比计包括:C0.35~0.41%,Si0.50~0.65%,Cr≤0.25%,Mn1.35~1.55%,Al0.010~0.040%,S0.015~0.065%,P≤0.025%,Nb0.010~0.040%,V0.010~0.034%,Ti0.010~0.040%,N0.0120~0.0200%,余量为Fe和不可避免的杂质;制造工艺中采用相变前快冷、相变中均匀冷却、相变后采用缓慢冷却的控冷方式;本发明通过合理的成分设计和轧后的控温冷却,得到力学性能优良的非调质轴类零件用棒材。
Description
技术领域
本发明涉及一种非调质类钢,具体来讲是一种非调质轴类零件用棒材,还涉及其制造工艺。
背景技术
非调质圆钢是在热轧状态或正火状态或锻造后空冷状态下具有与调质热处理态相当的综合力学性能的中碳低合金结构钢,该钢种具有简化生产工艺,较少变形开裂,从而降低能耗和生产成本,因此非调质钢受到各国的重视,得到迅速发展和应用;现有的非调质钢主要是通过添加一定量的合金元素如Cr、Ni或V等来提高强韧性,经检索发现,授权公告号为:CN102199731B的中国专利公开了“一种复合微合金化的大截面非调质钢”,该发明V含量在0.04%以上,添加了B元素,Si含量在0.4%以下,未对Al含量进行特殊控制,且棒材冲击功在40J以下;申请公布号为:CN102605249A的中国专利公开了一种“锰硼系低碳微合金高强度非调质钢及其生产方法”,该发明V含量在0.08以上,添加了B元素,并且Si、Mn含量均较高,因此生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,减少加入的合金元素量,通过合理的成分设计和轧后的控温冷却,得到力学性能优良的非调质轴类零件用棒材。
本发明解决以上技术问题的技术方案:
一种非调质轴类零件用棒材,其化学成分按重量百分比计包括:C0.35~0.41%,Si0.50~0.65%,Cr≤0.25%,Mn1.35~1.55%,Al0.010~0.040%,S0.015~0.065%,P≤0.025%,Nb0.010~0.040%,V0.010~0.034%,Ti0.010~0.040%,N0.0120~0.0200%,余量为Fe和不可避免的杂质。
制造非调质轴类零件用棒材的工艺,包括以下工序:EAF冶炼→LF精炼→VD真空处理→轻压下工艺连铸→铸坯缓冷→铸坯检验→加热→除鳞→大压下轧制→控制冷却→入坑→矫直→修磨→探伤→成品检验→包装→标识→称重→入库,
EAF冶炼工序中:严格控制电炉终点碳、终点磷及出钢温度,采用偏心炉底无渣出钢,出钢过程钢包内加合金进行预脱氧,严禁出钢下渣;
LF精炼工序中:通过喂铝线和添加铝粒使钢水保证Al含量≥0.010%,全程吹氩充分搅拌,确保白渣时间≥30分钟;
VD真空处理工序中:在VD工位保持氩气搅拌,破真空后按目标值微调成分,喂入钙铁线进行夹杂物变性处理,保证氩气软吹时间在10分钟以上,钢中加钙后,可以避免形成长条状的硫化物夹杂,从而改善钢的各向异性。借助于喂丝机快速输入钢液,在钢液深处熔化溶解,起到脱氧、脱硫、去夹杂的作用,同时能对成分进行微调,能使金属及稀土等元素提高收得率,保证成份的稳定性。减少贵重元素的加入量,降低精炼成本。适用于炉外精炼过程中进行钢水钙处理;
轻压下工艺连铸工序中,大断面连铸机凝固末端轻压下连铸,过热度20-30℃;
大压下轧制工序中,轧制加热温度控制在1100-1280℃之间、开轧温度1100℃以上,终轧温度900℃以上;
大压下轧制工序中,采用双辊可逆式轧机,最大辊径φ950,单道最大压下量达80mm;
轧后控制冷却工序中,采用轧制后穿水快速冷却,上冷床温度控制在750℃以下,上冷床控制棒材间距均匀冷却、下冷床相变结束后入坑缓慢冷却。
本发明进一步限定的技术方案为:
进一步的,按重量百分比包括以下组分:C0.35%,Si0.65%,Cr0.05%,Mn1.55%,Al0.010%,S0.015%,P0.013%,Nb0.040%,V0.034%,Ti0.040%,N0.0190%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按重量百分比包括以下组分:C0.36%,Si0.61%,Cr0.10%,Mn1.51%,Al0.013%,S0.028%,P0.010%,Nb0.036%,V0.032%,Ti0.033%,N0.0175%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按重量百分比包括以下组分:C0.37%,Si0.55%,Cr0.16%,Mn1.44%,Al0.017%,S0.046%,P0.009%,Nb0.025%,V0.026%,Ti0.025%,N0.0132%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按重量百分比包括以下组分:C0.38%,Si0.58%,Cr0.15%,Mn1.48%,Al0.021%,S0.050%,P0.011%,Nb0.023%,V0.030%,Ti0.024%,N0.0150%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按重量百分比包括以下组分:C0.39%,Si0.53%,Cr0.25%,Mn1.42%,Al0.032%,S0.038%,P0.015%,Nb0.010%,V0.019%,Ti0.018%,N0.0140%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按重量百分比包括以下组分:C0.40%,Si0.58%,Cr0.15%,Mn1.46%,Al0.016%,S0.054%,P0.012%,Nb0.026%,V0.027%,Ti0.027%,N0.0120%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按重量百分比包括以下组分:C0.41%,Si0.50%,Cr0.20%,Mn1.35%,Al0.040%,S0.065%,P0.011%,Nb0.016%,V0.010%,Ti0.010%,N0.0125%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按标准GB/T2975-1998测得所述棒材的力学性能试验结果为:抗拉强度Rm867~905MPa;屈服强度Rp0.2568~585MPa;冲击吸收功Aku66~78J;布氏硬度HB257~270;断面收缩率Z50~53%;断后延伸率A18.5~20%。
总之,本发明采用Nb、V、Ti微量复合,含量均控制在0.034%以内,轧后采用相变前快冷、相变阶段均匀冷却、相变后入坑缓慢冷却的控冷工艺,既节省了成本,又细化组织、显著提高了强度及冲击韧性,圆钢冲击韧性达到65J以上,明显高于传统非调质钢,客户不需要锻造及调质处理,车削加工及表面感应淬火后直接使用。
具体实施方式
实施例
一种非调质轴类零件用棒材,其化学成分按重量百分比计包括:C0.35~0.41%,Si0.50~0.65%,Cr≤0.25%,Mn1.35~1.55%,Al0.010~0.040%,S0.015~0.065%,P≤0.025%,Nb0.010~0.040%,V0.010~0.034%,Ti0.010~0.040%,N0.0120~0.0200%,余量为Fe和不可避免的杂质。
根据本发明的生产工艺,冶炼轧制本发明的钢种各实施例成分如表1所示;
表1:实施例的化学成分(wt%);
。
一种非调质轴类零件用棒材的制造工艺,包括以下工序:EAF冶炼→LF精炼→VD真空处理→轻压下工艺连铸→铸坯缓冷→铸坯检验→加热→除鳞→大压下轧制→控制冷却→入坑→矫直→修磨→探伤→成品检验→包装→标识→称重→入库,具体参数如下
EAF冶炼工序中:严格控制电炉终点碳、终点磷及出钢温度,采用偏心炉底无渣出钢,出钢过程钢包内加合金进行预脱氧,严禁出钢下渣;
LF精炼工序中:通过喂铝线和添加铝粒使钢水保证Al含量≥0.010%,全程吹氩充分搅拌,确保白渣时间≥30分钟;
VD真空处理工序中:在VD工位保持氩气搅拌,破真空后按目标值微调成分,喂入CaFe线进行夹杂物变性处理,保证氩气软吹时间在10分钟以上;
大断面连铸机凝固末端轻压下连铸,最佳过热度20-30℃;
轧制加热温度控制在1100-1280℃之间、开轧温度1100℃以上,终轧温度900℃以上;
大压下轧制工序中:采用双辊可逆式轧机,最大辊径φ950,单道最大压下量达80mm;
轧后控冷工序中:采用轧制后穿水快速冷却,上冷床温度控制在750℃以下,上冷床控制棒材间距均匀冷却、下冷床相变结束后入坑缓慢冷却。
选取实施例的棒材进行低倍、夹杂物控制级别及力学性能检测所得数据如表2-4所示:
表2为低倍检测所得数据;
;
表3为棒材中夹杂物控制级别显微检测所得数据;
,表中A,硫化物类;B,氧化铝类;C,硅酸盐类;D,球状氧化物类;
表4为棒材力学性能检测所得数据;
,表中Rm,抗拉强度;Rp0.2,屈服强度;Aku,冲击吸收功;HB,布氏硬度;Z,断面收缩率;A,断后延伸率;
由表2-4可知,本发明棒材在下游客户加工成轴销、半轴,用于装于汽车及工程机械上,测试表明各项性能良好,完全满足使用要求。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种非调质轴类零件用棒材,其特征在于:其化学成分按重量百分比计包括:C0.35~0.41%,Si0.50~0.65%,Cr≤0.25%,Mn1.35~1.55%,Al0.010~0.040%,S0.015~0.065%,P≤0.025%,Nb0.010~0.040%,V0.010~0.034%,Ti0.010~0.040%,N0.0120~0.0200%,余量为Fe和不可避免的杂质;制造所述非调质轴类零件用棒材的工艺,包括以下工序:EAF冶炼→LF精炼→VD真空处理→轻压下工艺连铸→铸坯缓冷→铸坯检验→加热→除鳞→大压下轧制→控制冷却→入坑→矫直→修磨→探伤→成品检验→包装→标识→称重→入库,所述EAF冶炼工序中:严格控制电炉终点碳、终点磷及出钢温度,采用偏心炉底无渣出钢,出钢过程钢包内加合金进行预脱氧,严禁出钢下渣;所述LF精炼工序中:通过喂铝线和添加铝粒使钢水保证Al含量≥0.010%,全程吹氩充分搅拌,确保白渣时间≥30分钟;所述VD真空处理工序中:在VD工序保持氩气搅拌,破真空后按目标值微调成分,喂入钙铁线进行夹杂物变性处理,保证氩气软吹时间在10分钟以上;所述轻压下工艺连铸工序,大断面连铸机凝固末端轻压下连铸,过热度20-30℃;所述大压下轧制工序,轧制加热温度控制在1100-1280℃之间、开轧温度1100℃以上,终轧温度900℃以上;所述大压下轧制工序中:采用双辊可逆式轧机,最大辊径φ950,单道最大压下量达80mm;所述轧后控制冷却工序中:轧制后穿水快速冷却,上冷床温度控制在750℃以下,上冷床控制棒材间距均匀冷却、下冷床相变结束后入坑缓慢冷却。
2.根据权利要求1所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按重量百分比包括以下组分:C0.35%,Si0.65%,Cr0.05%,Mn1.55%,Al0.010%,S0.015%,P0.013%,Nb0.040%,V0.034%,Ti0.040%,N0.0190%,余量为Fe和不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按重量百分比包括以下组分:C0.36%,Si0.61%,Cr0.10%,Mn1.51%,Al0.013%,S0.028%,P0.010%,Nb0.036%,V0.032%,Ti0.033%,N0.0175%,余量为Fe和不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按重量百分比包括以下组分:C0.37%,Si0.55%,Cr0.16%,Mn1.44%,Al0.017%,S0.046%,P0.009%,Nb0.025%,V0.026%,Ti0.025%,N0.0132%,余量为Fe和不可避免的杂质。
5.如权利要求1所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按重量百分比包括以下组分:C0.38%,Si0.58%,Cr0.15%,Mn1.48%,Al0.021%,S0.050%,P0.011%,Nb0.023%,V0.030%,Ti0.024%,N0.0150%,余量为Fe和不可避免的杂质。
6.如权利要求1所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按重量百分比包括以下组分:C0.39%,Si0.53%,Cr0.25%,Mn1.42%,Al0.032%,S0.038%,P0.015%,Nb0.010%,V0.019%,Ti0.018%,N0.0140%,余量为Fe和不可避免的杂质。
7.如权利要求1所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按重量百分比包括以下组分:C0.40%,Si0.58%,Cr0.15%,Mn1.46%,Al0.016%,S0.054%,P0.012%,Nb0.026%,V0.027%,Ti0.027%,N0.0120%,余量为Fe和不可避免的杂质。
8.如权利要求1所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按重量百分比包括以下组分:C0.41%,Si0.50%,Cr0.20%,Mn1.35%,Al0.040%,S0.065%,P0.011%,Nb0.016%,V0.010%,Ti0.010%,N0.0125%,余量为Fe和不可避免的杂质。
9.如权利要求1-8任一权利要求所述的非调质轴类零件用棒材,其特征在于:按标准GB/T2975-1998测得所述棒材的力学性能试验结果为:屈服强度Rp0.2568~585MPa;抗拉强度Rm867~905MPa;冲击吸收功Aku66~78J;布氏硬度HB257~270;断面收缩率Z50~53%;断后延伸率A18.5~20%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310505403.7A CN103589970B (zh) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | 非调质轴类零件用棒材及其制造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310505403.7A CN103589970B (zh) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | 非调质轴类零件用棒材及其制造工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103589970A CN103589970A (zh) | 2014-02-19 |
CN103589970B true CN103589970B (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=50080279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310505403.7A Active CN103589970B (zh) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | 非调质轴类零件用棒材及其制造工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103589970B (zh) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104372263B (zh) * | 2014-11-11 | 2016-04-27 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种高纯净非调质曲轴用钢的电炉生产工艺 |
CN104651753A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-05-27 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种重型汽车平衡轴用非调质钢及其制造方法 |
CN106555115B (zh) * | 2016-10-27 | 2018-02-02 | 北京科技大学 | 一种黑皮弹簧扁钢轧制工艺方法 |
CN107587076B (zh) * | 2017-09-19 | 2019-04-12 | 北京科技大学 | 曲轴用大直径铁素体+珠光体型非调质钢棒材的生产方法 |
CN108504934A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-09-07 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含V、Nb、N非调质预硬型塑料模具钢及其制备方法 |
CN109234627B (zh) * | 2018-10-17 | 2020-12-18 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种高强高韧性非调质圆钢及制备方法 |
CN109457077A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-12 | 宝钢特钢韶关有限公司 | 一种控制非调质钢大尺寸夹杂物的制造方法 |
CN109295391B (zh) * | 2018-11-22 | 2020-03-20 | 钢铁研究总院 | 一种高强韧性非调质钢及其制备方法 |
CN109652624A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-19 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种超高强度防护钢及其制造方法 |
CN110202003B (zh) * | 2019-04-22 | 2021-02-12 | 丹阳市鑫泰合金科技有限公司 | 一种非调质钢长棒状轴类锻件的制备工艺 |
CN110129654A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-16 | 河南济源钢铁(集团)有限公司 | 一种锚具用非调质钢及其生产方法 |
CN110218956A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-10 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种直接切削用低碳贝氏体非调质钢及其生产方法 |
CN110331338A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-15 | 江苏新合益机械有限公司 | 非调质钢及其制造方法 |
CN110894584B (zh) * | 2019-11-15 | 2021-02-19 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种非调质钢及其制造方法 |
CN111647800B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-03-15 | 靖江特殊钢有限公司 | 一种可直接切削的热轧圆钢的制备方法 |
CN112899572A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 青海西钢特殊钢科技开发有限公司 | 一种高性能的非调质塑机哥林柱用qglz-x钢及生产方法 |
CN114150217B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-08-15 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种高纯净非调质圆钢及其制备方法 |
CN115522135B (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-07 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种多级析出与控轧控冷协同调控超大截面非调质钢强韧性与均匀性的方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852458A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-28 | Kawasaki Steel Corp | 非調質高強度靭性鋼 |
CN1038467A (zh) * | 1988-06-16 | 1990-01-03 | 冶金工业部攀枝花钢铁公司钢铁研究院 | 高强高韧非调质钢 |
GB2246579A (en) * | 1990-08-03 | 1992-02-05 | Samsung Heavy Ind | High toughness non-refined steels and method for manufacturing them |
KR20000015194A (ko) * | 1998-08-27 | 2000-03-15 | 이구택 | 고주파 소입용 비조질강선재의 제조방법 |
CN101338398A (zh) * | 2008-08-14 | 2009-01-07 | 武汉钢铁(集团)公司 | 汽车连杆用高强度非调质易切削钢及其工艺方法 |
CN102367549A (zh) * | 2011-11-09 | 2012-03-07 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种大型风力发电机齿轮用棒材及其制备方法 |
-
2013
- 2013-10-24 CN CN201310505403.7A patent/CN103589970B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852458A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-28 | Kawasaki Steel Corp | 非調質高強度靭性鋼 |
CN1038467A (zh) * | 1988-06-16 | 1990-01-03 | 冶金工业部攀枝花钢铁公司钢铁研究院 | 高强高韧非调质钢 |
GB2246579A (en) * | 1990-08-03 | 1992-02-05 | Samsung Heavy Ind | High toughness non-refined steels and method for manufacturing them |
KR20000015194A (ko) * | 1998-08-27 | 2000-03-15 | 이구택 | 고주파 소입용 비조질강선재의 제조방법 |
CN101338398A (zh) * | 2008-08-14 | 2009-01-07 | 武汉钢铁(集团)公司 | 汽车连杆用高强度非调质易切削钢及其工艺方法 |
CN102367549A (zh) * | 2011-11-09 | 2012-03-07 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种大型风力发电机齿轮用棒材及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103589970A (zh) | 2014-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103589970B (zh) | 非调质轴类零件用棒材及其制造工艺 | |
CN109234627B (zh) | 一种高强高韧性非调质圆钢及制备方法 | |
CN102206788B (zh) | 钢及其生产方法 | |
CN103361569B (zh) | 一种超低温耐候结构钢板及其生产方法 | |
CN102618791B (zh) | 耐硫化氢腐蚀的高强韧性石油套管及其制造方法 | |
CN104099520B (zh) | 一种高碳低合金锯片钢及其热轧钢板生产方法 | |
CN102877007B (zh) | 厚度大于等于80mm低裂纹敏感性压力容器用钢板及制备方法 | |
CN105925899B (zh) | 一种调质态x52抗硫化氢腐蚀无缝管线管及其制备方法 | |
CN105506494A (zh) | 一种屈服强度800MPa级高韧性热轧高强钢及其制造方法 | |
CN103320719B (zh) | 低成本可大热输入焊接高强韧性钢板及其制造方法 | |
CN110846586B (zh) | 一种高强韧高耐磨钢球用钢及其制备方法 | |
CN101892443A (zh) | 屈服强度170~180ksi钢级的高强高韧性石油套管及其制造方法 | |
CN102286701A (zh) | 一种超高强度船体结构用厚板及其生产方法 | |
JP2018532883A (ja) | 高強靭性継目無鋼管及びその製造方法 | |
CN108823505B (zh) | 一种稀土合金化研磨球用钢及其制造方法 | |
CN101602079B (zh) | 用热轧卷板制造耐磨钢管的方法 | |
CN109957712A (zh) | 一种低硬度x70m管线钢热轧板卷及其制造方法 | |
CN103255345B (zh) | 一种80ksi钢级抗硫化氢应力腐蚀石油套管及其制造方法 | |
CN104087850B (zh) | 一种抗h2s腐蚀的矿山用锚杆钢及生产方法 | |
CN103981446B (zh) | 一种贝氏体型700MPa级螺纹钢筋及其生产方法 | |
CN102876970B (zh) | 屈服强度≥390MPa高层建筑用钢的生产方法 | |
CN101602078A (zh) | 用热轧钢板制造高强韧性型钢的方法 | |
CN102851616A (zh) | 焊接性优良的60公斤级低温调质钢板及其制造方法 | |
CN102912243B (zh) | 一种erw-x80热轧卷板及其制造方法 | |
CN103667921A (zh) | 沿厚度方向性能均匀的高强韧性厚钢板及其生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |