CN104630618A - 一种家用园艺工具用钢55MnB及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种家用园艺工具用钢55MnB及其制备方法，其成分如下：C 0.52～0.60％、Si 0.15～0.35％、Mn 0.70～1.00％、P≤0.025％、S≤0.008％、Als 0.010～0.060％、B0.0005～0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法包括：采用中碳钢，经过铁水脱硫、转炉吹炼、LF精炼、RH真空精炼、连铸、热直装、均热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、缓冷出厂，即得。本发明具有较高的碳含量和优良的淬透性，避免了中碳钢热处理后硬度不均匀和硬度偏低问题，提高了加工成材率；同时有良好的淬透性能。

Description

一种家用园艺工具用钢55MnB及其制备方法
技术领域
本发明属于园艺工具领域，特别涉及一种家用园艺工具用钢55MnB及其制备方法。
背景技术
国内生产的家用园艺工具园艺剪等工具主要出口到欧美国家，近年来其生产量逐步增长。生产家用园艺工具主要使用钢材为中高碳钢和不锈钢，钢牌号主要有碳钢SK85、50C、55C、10B38和不锈钢3CR13等，其中广东地区的最大生产商的中高碳钢用量达30000吨/年。
园艺工具生产商反映目前所用中碳钢材料主要存在三方面问题：(1)加工性不好；(2)硬度偏低；(3)硬度不均匀，有软点。其中后两个问题影响比较大。
国内尚未研制出含碳0.45％以上的含硼钢用于家用园艺工具等用途的专用钢，而市场需要钢厂开发含硼的中碳钢，希望凭借含硼的中碳钢良好的淬透性、更好的可加工性和良好的调质性能等优势，替代50C、55C成为下一代园艺工具用碳钢专用材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种家用园艺工具用钢55MnB及其制备方法，解决了普通中碳钢易出现的加工性不好、硬度偏低和硬度不均匀有软点等问题。
本发明的一种家用园艺工具用钢55MnB，其成分如下：C 0.52～0.60％、Si 0.15～0.35％、Mn 0.70～1.00％、P≤0.025％、S≤0.008％、Als 0.010～0.060％、B 0.0005～0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，包括：
采用中碳钢，经过铁水脱硫、转炉吹炼、LF精炼、RH真空精炼、连铸、热直装、均热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、缓冷出厂，即得。
所述转炉吹炼采用氮氩切换。
所述RH真空精炼在真空度0.27Kpa以下处理时间≥15分钟，纯脱气时间≥6分钟。
所述RH真空精炼结束后用CaSi线进行钙处理。
所述连铸工艺中液相线温度1480℃，中包钢水目标温度1500℃。
所述热直装工艺中出炉温度1180～1250℃，在炉时间180min。
所述均热时间≥28min。
所述精轧入口参考温度1040±30℃。
所述卷取温度750±20℃。
本发明采用中碳钢经过充分的精炼处理工艺，严格控制钢的成分和净化钢水、精炼过程中进行硼微合金化、板坯直热装炉轧制，热卷高温卷取和缓冷出厂等技术。
有益效果
(1)本发明采用中碳加硼设计(B:0.0005-0.0030％)，保证钢卷有优良的冷加工和后续热处理良好的淬透性，同时实现直装，节能减排。
(2)本发明采用LF+RH精炼处理工艺并进行钙处理，钢中夹杂物少且进行了变性，钢质纯净度高。
(3)本发明热轧采用较高的精轧和卷取温度，改善了钢材力学性能和加工使用性能。
(4)本发明具有较高的碳含量和优良的淬透性，避免了中碳钢热处理后硬度不均匀和硬度偏低问题，提高了加工成材率；同时有良好的淬透性能，用户热处理温度降低10％，热处理时间缩短了15-20％，加工效率提高，生产成本降低20％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)质量设计
55MnB钢的化学成分为：C：0.52～0.60％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.70～1.00％、P≤0.025％、S≤0.008％、Als：0.010～0.060％、B：0.0005～0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。
生产工艺流程为：铁水脱硫、转炉吹炼、LF精炼、RH真空精炼、连铸、热直装、均热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、缓冷出厂。
(2)冶炼技术
铁水脱硫至[S]≤0.005％；
转炉冶炼底吹采用氮氩切换；出钢挡渣，严格控制转炉下渣量；出钢合金化配加含Si、Mn合金和增碳剂；
要求钢包底吹氩良好；上LF炉处理钢包炉造白渣，脱硫至[S]≤0.005％；LF炉按目标成份要求进行成份微调；.
上RH真空采用进行本处理，在0.27Kpa以下真空度下处理时间≥15分钟；加硼铁合金、按目标成分进行合金微调；纯脱气时间(最后一批合金加完到处理结束之间，单纯进行的钢水均匀时间)≥6分钟；
RH真空处理结束用CaSi线进行钙处理。
连铸采用全程保护浇铸；液相线温度TL＝1480℃，中包钢水目标温度1500℃。结晶器保护渣采用高碳保护渣。
(2)板坯热装轧制技术
板坯直装、热装。未热装入炉板坯堆垛缓冷，保证最低装炉温度≥200℃。
表1  加热工艺参数.
表2  轧制工艺参数
热卷堆放缓冷堆放，产出热卷冷却72小时后出厂。
产品力学性能检测结果如下：
表3  55MnB力学性能检测结果

Claims (10)

1.一种家用园艺工具用钢55MnB，其特征在于：其成分如下：C 0.52～0.60％、Si0.15～0.35％、Mn 0.70～1.00％、P≤0.025％、S≤0.008％、Als 0.010～0.060％、B0.0005～0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.一种如权利要求1所述的家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，包括：
采用中碳钢，经过铁水脱硫、转炉吹炼、LF精炼、RH真空精炼、连铸、热直装、均热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、缓冷出厂，即得。
3.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述转炉吹炼采用氮氩切换。
4.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述RH真空精炼在真空度0.27Kpa以下处理时间≥15分钟，纯脱气时间≥6分钟。
5.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述RH真空精炼结束后用CaSi线进行钙处理。
6.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述连铸工艺中液相线温度1480℃，中包钢水目标温度1500℃。
7.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述热直装工艺中出炉温度1180～1250℃，在炉时间180min。
8.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述均热时间≥28min。
9.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述精轧入口参考温度1040±30℃。
10.根据权利要求2所述的一种家用园艺工具用钢55MnB的制备方法，其特征在于：所述卷取温度750±20℃。
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