CN105149878A - 一种高合金工具钢盘条的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高合金工具钢盘条的生产工艺,该生产工艺包含以下工序:原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初轧坯料处理、加热和高速线材控轧控冷。本发明工艺合理,提升了表面质量、表面脱碳和内部组织性能。制作成的工具强韧性好、硬度高、能承受高扭矩、使用寿命高,能满足较高的使用要求。
Description
技术领域
本发明应用于高合金工具钢热轧盘条,具体地说是一种高合金工具钢盘条的生产工艺。
背景技术
高合金工具钢盘条主要用于制作电动螺丝刀头、超硬十字起等五金类工具,要求具有高使用寿命、超硬、高韧性、耐磨、高扭矩等特殊性能;调质后硬度达到HRC60以上,具有较高的组织要求;为了保证人身安全,扭断实验不得出现劈裂断口,具有较高的表面质量要求。目前在生产时质量不是太稳定,技术难点在于表面质量、表面脱碳和晶粒大小与金相组织的控制。
发明内容
针对现有技术存在的以上缺点,本发明的目的是提供一种高合金工具钢盘条的生产工艺,该生产工艺设计合理、产品质量好、性能优越。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种高合金工具钢盘条的生产工艺,其特征在于:该生产工艺包含以下工序:原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初轧坯料处理、加热和高速线材控轧控冷,具体要求如下:
1)原料准备工序中,炉料由优质废钢、铁水和生铁组成,炉料按质量百分比包含以下组分:C:0.60~0.70%,Mn:0.50~0.60%,P:≤0.020%,S:≤0.020%,Si:1.00~1.20%,Mo:0.40~0.60;控制有害残余元素总量在0.25%以内,每炉铁水配入量大于35%,所有入炉原料保持干燥,合金烘烤后加入;
2)EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼工序中,出钢前C:≥0.06%,P:≤0.015%,严禁出钢下渣;
3)VD真空脱气处理工序中,真空度<1毫巴,真空处理时间大于10分钟,破真空后按照目标值喂入Al线,同时喂入50~100m的钙类包芯线,喂入钙类包芯线后静搅时间≥10分钟;
4)CCM连铸工艺中,采用320×480连铸机浇铸,采用末端轻压下,目标过热度40℃,拉速0.45~0.60m/min;
5)初轧坯料处理过程包括坯料抛丸、探伤、修磨,保证初轧坯料符合要求;
6)坯料加热工艺,出钢温度950℃~1100℃,严格按照加热制度加热,防止脱碳;
7)高速线材控轧控冷工序中,提高冷却能力与均匀性,保证入RSM机组温度800℃~850℃,低温终轧,细化晶粒,风机开度调节在90%,提高吐丝后的冷却能力,让吐丝后盘条快速冷却到600℃以内,风冷600℃后罩盖关闭进入保温段,使相变区从奥氏体快速过渡到马氏体,从而控制马氏体比率,得到较高的马氏体组织。
本发明通过合理控制各工序的技术参数,即可提高高合金工具钢的表面质量、表面脱碳控制水平和内部组织性能,提高内部马氏体转化率,提高热处理后材料的硬度和韧性。
本发明工艺合理,提升了表面质量、表面脱碳和内部组织性能。制作成的工具强韧性好、硬度高、能承受高扭矩、使用寿命高,能满足较高的使用要求。
具体实施方案:
一种高合金工具钢(自用牌号为NGS2)盘条的生产工艺,该生产工艺包含以下工序:原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初轧坯料处理、加热和高速线材控轧控冷,具体要求如下:
原料准备工序中,控制有害残余元素总量为0.10%,每炉铁水配入量为40%,所有入炉原料保持干燥,合金烘烤后加入。炉料按质量百分比包含以下组分:C:0.68%,Mn:0.55%,P:0.010%,S:≤0.010%,Si:1.10%,Mo:0.50%。
EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼工序中,出钢前C:0.08%,P:0.007%,严禁出钢下渣。
VD真空脱气处理工序中,真空度为0.5毫巴,真空处理时间15分钟,破真空后按照目标值喂入Al线,同时喂入80m的钙类包芯线,喂入钙类包芯线后静搅时间15分钟。
CCM连铸工艺中,采用320×480连铸机浇铸,有利于夹杂物上浮,采用末端轻压下,过热度40℃,改善内部组织和偏析状况,,拉速0.50m/min
坯料进行抛丸、探伤-修磨-二次抛丸、磁粉探伤处理方式处理。对坯料进行抛丸处理,保证表面氧化铁皮处理干净,对于坯料缺陷,进行点磨处理,然后对坯料进行全扒皮修磨处理,单边修磨2mm,保证初轧坯表面脱碳层去除干净,修磨后的钢坯进行5g/L浓度的磁粉探伤检查,检测修磨后坯料的表面缺陷。
坯料加热工艺,加热制度执行情况:预热段温度650℃,加热一段875℃,加热二段1050℃,均热段1150℃,出钢温度1020℃。
RSM入口温度830℃,风机设置,1#风机90%,2#风机90%,3#风机90%,4#风机90%,5#风机90%,6-16#风机0。1-10#罩盖开,其余罩盖关闭,入罩盖温度580℃,进入保温阶段。
线材的表面质量、表面脱碳和组织状况完全符合要求。
Claims (3)
1.一种高合金工具钢盘条的生产工艺,其特征在于:该生产工艺包含以下工序:原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初轧坯料处理、加热和高速线材控轧控冷,具体要求如下:
1)原料准备工序中,炉料由优质废钢、铁水和生铁组成,炉料按质量百分比包含以下组分:C:0.60~0.70%,Mn:0.50~0.60%,P:≤0.020%,S:≤0.020%,Si:1.00~1.20%,Mo:0.40~0.60;控制有害残余元素总量在0.25%以内,每炉铁水配入量大于35%,所有入炉原料保持干燥,合金烘烤后加入;
2)EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼工序中,出钢前C:≥0.06%,P:≤0.015%,严禁出钢下渣;
3)VD真空脱气处理工序中,真空度<1毫巴,真空处理时间大于10分钟,破真空后按照目标值喂入Al线,同时喂入50~100m的钙类包芯线,喂入钙类包芯线后静搅时间≥10分钟;
4)CCM连铸工艺中,采用320×480连铸机浇铸,采用末端轻压下,目标过热度40℃,拉速0.45~0.60m/min;
5)初轧坯料处理过程包括坯料抛丸、探伤、修磨,保证初轧坯料符合要求;
6)坯料加热工艺,出钢温度950℃~1100℃,严格按照加热制度加热,防止脱碳;
7)高速线材控轧控冷工序中,提高冷却能力与均匀性,保证入RSM机组温度800℃~850℃,低温终轧,细化晶粒,风机开度调节在90%,提高吐丝后的冷却能力,让吐丝后盘条快速冷却到600℃以内,风冷600℃后罩盖关闭进入保温段,使相变区从奥氏体快速过渡到马氏体,从而控制马氏体比率。
2.根据权利要求1所述的高合金工具钢盘条的生产工艺,其特征在于:步骤7)中,将水箱全部投入使用,保证入RSM机组温度800℃~850℃。
3.根据权利要求1所述的高合金工具钢盘条的生产工艺,其特征在于:步骤5)中,对坯料进行抛丸处理,保证表面氧化铁皮处理干净,对于坯料缺陷,进行点磨处理,然后对坯料进行全扒皮修磨处理,单边修磨2mm,保证初轧坯表面脱碳层去除干净,修磨后的钢坯进行5g/L浓度的磁粉探伤检查,检测修磨后坯料的表面缺陷。
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