CN112226594B - 一种减少50CrV异常组织的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种减少50CrV异常组织的生产方法,属于钢铁生产制造技术领域。本发明在吐丝冷却过程中,将吐丝温度范围设置为895±15℃,且设置斯太尔摩线上冷却辊道的速度满足条件:入口段及1#~6#辊道速度均小于等于0.16m/s和7#~11#及出口段辊道速度均小于等于0.20m/s,保证相变发生在罩内,提高50CrV的力学性能均匀性和断面收缩率,无异常低面缩现象,生产的50CrV不含有异常组织,适合拉拔。
Description
技术领域
本发明属于钢铁生产制造技术领域,具体涉及一种减少50CrV异常组织的生产方法。
背景技术
50CrV具有良好的力学性能和工艺性能,淬透性较高,加入钒使钢的晶粒细化,降低过热敏感性,提高了强度和韧性,具有高的疲劳强度,屈服比也较高;可用于重载模具弹簧,塑胶模、压铸模的整体淬火顶杆用钢。图1为现有技术生产的小规格50CrV,其芯部含有马氏体、贝氏体等异常组织,且存在拉拔断、增加退火成本的情况。
发明内容
针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种减少50CrV异常组织的生产方法,生产的50CrV不含有异常组织,适合拉拔。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种减少50CrV异常组织的生产方法,包括如下步骤:
步骤(1),钢坯加热:钢坯进入三段加热炉进行加热,钢坯的在炉时间为120min-165min,出炉钢坯的温度为1040℃-1080℃;
步骤(2),钢坯轧制:出炉钢坯经过粗轧、中轧、预精轧、精轧和减定径工艺进行轧制;
步骤(3),吐丝冷却:轧制后的钢坯吐丝形成盘条,盘条进入斯太尔摩线,关闭所有保温罩进行冷却;吐丝温度范围设置为895±15℃,斯太尔摩线上冷却辊道的速度满足如下条件:入口段及1#~6#辊道速度均小于等于0.16m/s、7#~11#及出口段辊道速度均小于等于0.20m/s。
进一步的技术方案,所述三段加热炉设置有预热段、加热段和均热段;所述预热段的温度范围是840±50℃,所述加热段的温度范围是980±30℃,所述均热段的温度范围是1060±20℃。
进一步的技术方案,所述钢坯轧制的开轧的温度范围是980±20℃,所述精轧的温度范围是920±30℃,所述减定径的温度范围是930±15℃。
进一步的技术方案,冷却过程中,通过安排轧制钢种的生产顺序,提高辊道温度。
进一步的技术方案,所述钢坯的断面为160cm×160cm。
进一步的技术方案,所述生产方法适用于规格范围在Φ5.5~9.0mm内的50CrV。
本发明的有益效果为:本发明设定了合理的吐丝温度,减少了冷却辊道温度对盘条降温的影响,保证盘条在相变点前入罩,提高冷却辊道生产状况下工艺的普适性;本发明还将斯太尔摩线上冷却辊道的速度设置为:入口段及1#~6#辊道速度均小于等于0.16m/s、7#~11#及出口段辊道速度均小于等于0.20m/s,从而增加盘条位于保温罩内的时间,确保相变发生在罩内,提高50CrV的力学性能均匀性和断面收缩率,无异常低面缩现象;本发明生产的50CrV,常规金相检测结果表明无马氏体等异常组织的出现。
附图说明
图1为50CrV的异常组织图;
图2为本发明方法生产的50CrV组织图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
一种减少50CrV异常组织的生产方法,具体包括如下步骤:
步骤(1),钢坯加热:断面为160cm×160cm的钢坯进入三段加热炉进行加热,钢坯的在炉时间为120min-165min,三段加热炉设置有预热段、加热段和均热段,预热段的温度范围为840±50℃、加热段的温度范围为980±30℃、均热段的温度范围为1060±20℃,出炉钢坯的温度为1040℃-1080℃;
步骤(2),钢坯轧制:出炉钢坯经过6道粗轧、6道中轧、6道预精轧、8道精轧和4道减定径工艺进行轧制;其中开轧的温度范围为980±20℃,精轧的温度范围为920±30℃,减定径的温度范围为930±15℃;
步骤(3),吐丝冷却:轧制后的钢坯吐丝形成盘条,盘条进入斯太尔摩线,关闭所有保温罩进行冷却;吐丝温度范围为895±15℃,减少冷却辊道温度对盘条降温的影响,控制入罩温度;同时保证斯太尔摩线上冷却辊道的速度满足如下条件:入口段及1#~6#辊道速度均小于等于0.16m/s,7#~11#及出口段辊道速度均小于等于0.20m/s,增加盘条位于保温罩内的时间,确保相变发生在罩内,从而降低盘条的出罩温度;在冷却过程中,如果需要提高辊道温度,可以根据实际生产的需要,安排轧制钢种的生产顺序,例如:生产前轧制缓冷钢。
本发明的一种减少50CrV异常组织的生产方法适用的规格范围为Φ5.5~9.0mm。
实施例
本实施例采用三种规格的50CrV,进行了四次试验:6月19日轧制试验了20吨Φ9mm的50CrV(X61906103001),6月20日轧制试验了20吨Φ8mm(X61906108001)和20吨Φ7mm(X61906114001)的50CrV,7月8日轧制试验了20吨Φ9mm的50CrV(X61907030001和X61907030002)。
(1)加热及轧制
四次试验的加热炉及轧线温度控制如表1所示。
表1四次试验的加热炉及轧线温度控制
(2)斯太尔摩冷却
结合表2的测温数据,上冷床时的最高温度均为900℃以上。虽然6月20日Φ8mm和7月8日Φ9mm的50CrV轧制前生产的是72B(-S)这类风冷的高碳钢,对辊道降温作用明显,但本发明的吐丝温度设置基本可以满足罩内发生相变的目标,提高冷却辊道生产状况下工艺的普适性。同时,轧制前生产缓冷的51B20批50CrV(6月19日的Φ9mm)盘条出罩时的温度均匀性较好(搭接点温度较高)。
表2四次试验的斯太尔摩温度
(3)PF线冷却
据记载,50CrV珠光体转变温度约为620~670℃,贝氏体转变温度约为370~525℃,马氏体转变温度在330℃以下。本实施例测得的出罩温度均在720℃以下,冷速在0.68℃/s以下,基本可以满足罩内发生相变的工艺设计要求。
本实施例测量了6月19日Φ9mm和6月20日Φ8mm的50CrV的PF线上温降情况,如表3和表4所示。从热检到理头位置历时30min,这30min是50CrV降温速度最快的阶段,到理头位置温度基本在300℃以下;因此重点研究分析该阶段盘条降温情况,测得该阶段6月19日Φ9mm和6月20日Φ8mm的50CrV盘条冷速分别为0.17~0.29℃/s和0.19~0.33℃/s。
表3 6月19日Φ9mm的50CrV的PF线温度
时间 | 测温位置 | 搭接点-外 | 搭接点-内 | 非搭接点-外 | 非搭接点-内 |
22:15 | 热检 | 740 | 720 | 418 | 547 |
22:25 | 热检后 | 649 | 541 | 321 | 467 |
22:35 | 热检后 | 407 | 340 | 207 | 326 |
22:45 | 理头 | 303 | 215 | 125 | 212 |
23:15 | 打包前 | 148 | 73 | 57 | 75 |
表4 6月20日Φ8mm的50CrV的PF线温度
(4)性能检测
①常规性能
常规力学、金相、夹杂检测结果如表5~7所示。由表5可知常规力学检验结果为:抗拉强度为875~1105MPa,平均973MPa;断面收缩率为42~65%,平均51%。表6的常规金相检测结果表明:参见图2,本发明方法生产的50CrV无马氏体等异常组织出现,为均匀的索氏体,适合拉拔。
表5常规力学检验结果
表6常规金相检测结果
②加密取样性能
本实施例轧制的同圈力学结果如表7所示,整体力学性能及其平均值如表8所示。
表7四次试验的同圈力学结果
表8四次试验的同圈力学与罩内冷速的关系
本发明将冷却辊道的速度设置为:入口段及1#~6#辊道速度均小于等于0.16m/s,7#~11#及出口段辊道速度均小于等于0.20m/s,使得在罩内时间增至532s,较原工艺延长了45%。X61906103001批次Φ9mm规格的50CrV与相同规格、相同吐丝温度、相同冷床热辊子的50CrV的同圈力学相比,通过延长罩内时间,力学性能均匀性得到了较大提高,面缩平均值提高了4%;且试验没有出现面缩异常值,所有面缩值均大于35%,如表7所示。
本次试验验证了固化高温吐丝工艺的必要性。如表8,生产前若轧制缓冷钢,盘条的力学性能则显著地优于生产风冷钢后接触冷辊道的50CrV,罩内冷速明显低于后者、出罩温度明显高于后者。对于轧制前生产风冷钢的批次,即使使用高温吐丝工艺,面缩也已接近设置的临界异常值35%。因此高温吐丝工艺提高了工艺的普适性,降低斯太尔摩辊道温度对50CrV性能的影响。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1),钢坯加热:钢坯进入三段加热炉进行加热,钢坯的在炉时间为120min-165min,出炉钢坯的温度为1040℃-1080℃;
步骤(2),钢坯轧制:出炉钢坯经过粗轧、中轧、预精轧、精轧和减定径工艺进行轧制;
步骤(3),吐丝冷却:轧制后的钢坯吐丝形成盘条,盘条进入斯太尔摩线,关闭所有保温罩进行冷却;吐丝温度范围设置为889-910℃,斯太尔摩线上冷却辊道的速度满足如下条件:入口段及1#~6#辊道速度均小于等于0.16m/s、7#~11#及出口段辊道速度均小于等于0.20m/s。
2.根据权利要求1所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,所述三段加热炉设置有预热段、加热段和均热段。
3.根据权利要求2所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,所述预热段的温度范围是840±50℃,所述加热段的温度范围是980±30℃,所述均热段的温度范围是1060±20℃。
4.根据权利要求1所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,所述钢坯轧制的开轧的温度范围是980±20℃。
5.根据权利要求1所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,所述精轧的温度范围是920±30℃。
6.根据权利要求1所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,所述减定径的温度范围是930±15℃。
7.根据权利要求1所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,冷却过程中,通过安排轧制钢种的生产顺序,提高辊道温度。
8.根据权利要求1所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,所述钢坯加热的钢坯的断面为160cm×160cm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的减少50CrV异常组织的生产方法,其特征在于,所述生产方法适用于规格范围在Φ5.5~9.0mm内的50CrV。
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