CN114686753B - 40Mn热轧钢材的生产方法、40Mn热轧钢材及其用途 - Google Patents

40Mn热轧钢材的生产方法、40Mn热轧钢材及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种40Mn热轧钢材的生产方法、40Mn热轧钢材及其用途。该生产方法通过在LF精炼处理后进行钙处理，以及对板坯进行三次轧制，能够通过减少MnS夹杂物析出以及碎化MnS夹杂物的方式，有效降低MnS夹杂物对40Mn热轧钢材的冷加工性能，特别是降低对冷轧冲压性能的影响程度，此外，通过分段冷却的方式控制钢材的组织状态，从而增大钢材微观组织的变形协调能力，显著提升生产得到的40Mn热轧钢材冷加工性能，特别是提升冷轧冲压性能。

Description

40Mn热轧钢材的生产方法、40Mn热轧钢材及其用途
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种40Mn热轧钢材的生产方法、40Mn热轧钢材及其用途。
背景技术
中碳钢中一般含有0.25～0.60％的碳，以及一定量的Mn、Cr、Mo、V等合金元素，该类钢经热处理可以获得较好的综合性能，被广泛用于制作五金器具或机械结构件，典型钢种主要包括30MnB、40Mn、S45C、40Cr、30CrMo等，其中40Mn在制作工业链条行业中有着广泛的应用。
40Mn热轧钢材主要用于制作链条两侧的链板，制作工序一般涉及分条、酸洗、冷轧、退火、冲压、热处理等工序。其中，在冲压工序中，高速冲压机将冷轧后的钢材冲压成链板，该工序对钢材的冷加工性能要求较高，若钢材的冷加工性能欠佳，则该工序易出现冲压开裂问题。
然而，在实现本发明的过程中，发明人发现，现有40Mn热轧钢材的冷加工性能仍然有待提升。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的40Mn热轧钢材的冷加工性能较差的缺陷，从而提供一种40Mn热轧钢材的生产方法、40Mn热轧钢材及其用途。
影响热轧钢材冷加工性能的因素较多，其中，中心偏析造成的影响尤为显著。中心偏析是钢液在凝固过程中溶质选分结晶的结果，中碳钢中C元素含量较高，更加容易产生连铸坯中心偏析。中心偏析会遗传到热轧钢材的心部，导致心部C、Mn、P和S等元素的偏聚。C元素的偏聚会导致钢材心部珠光体含量高，形成偏析线。S元素的偏聚会导致钢材心部的硫化物夹杂物(例如MnS夹杂物)沿偏析线析出，析出的硫化物夹杂物在轧制过程中呈长条状分布，从而破坏钢材基体的连续性。因此，热轧钢材的中心偏析缺陷会严重影响其冷加工性能，特别是冷轧冲压性能。
为提高热轧钢材的冷加工性能，需进一步降低其中心偏析，并消除中心偏析对后续冷轧、冲压工序的影响。中心偏析问题是中高碳钢连铸板坯质量控制的难点，通过对拉速、过热度、冷却强度进行控制虽然可以改善中心偏析，但仍然难以杜绝中心偏析引起的质量问题。
为此，本发明提供一种40Mn热轧钢材的生产方法，包括如下操作：
向经LF精炼处理后的40Mn钢水中加入钙线，钙处理，得钙处理后钢水；
在二冷区电磁搅拌下对所述钙处理后钢水进行连铸处理，得板坯；
对所述板坯进行加热处理和均热处理，得高温板坯；
对所述高温板坯进行除鳞，轧制，得高温钢材；其中，所述轧制包括初轧、续轧和精轧，所述初轧为在1180～1220℃下轧制1～3道次，压下率为20～25％；所述续轧为在1050～1150℃下轧制3～5道次，压下率为75～80％；所述精轧为在880～950℃下轧制7道次，轧至成品厚度；
对所述高温钢材进行冷却，卷取，得所述40Mn热轧钢材；其中，所述冷却为分段冷却，所述分段冷却包括前段层流水冷却、中段空气冷却和后段层流水冷却。
可选的，所述钙线的加入量为330～500g/吨，所述钙线中钙含量为99.0～99.5wt％。
可选的，所述二冷区电磁搅拌的电流强度为250～300A，频率为3.5～5.0Hz。
可选的，所述加热处理为分段加热处理，所述分段加热处理包括一段加热处理和二段加热处理；
可选的，所述一段加热处理的温度为1220～1240℃，时间为0.6～0.8h；
可选的，所述二段加热处理的温度为1250～1280℃，时间为0.8～1.0h；
可选的，所述均热处理的温度为1250～1270℃，时间为0.6～0.7h；
可选的，所述一段加热处理、所述二段加热处理和所述均热处理的总时间为2～2.5h。
可选的，所述前段层流水冷却的冷却速度为30～50℃/s；所述中段空气冷却的冷却时间为6～8s；所述后段层流水冷却的冷却速度为20～30℃/s；
可选的，经所述前段层流水冷却后，钢材的温度为740～760℃；
可选的，经所述后段层流水冷却后，钢材的温度为650～670℃。
可选的，所述40Mn钢水的化学成分为：C 0.36～0.45wt％，Si0.15～0.29wt％，Mn0.70～0.90wt％，Cr0.05～0.25wt％，Al 0.03～0.40wt％，S≤0.010wt％，P0.005～0.025wt％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明还提供了利用上述任一项所述的生产方法生产的40Mn热轧钢材。
可选的，所述板坯的偏析等级为C类0.5～1.0级；所述40Mn热轧钢材的厚度为3.0～8.0mm，屈服强度为380～450MPa，屈强比为0.60～0.70；所述40Mn热轧钢材中铁素体的体积分数为30～45％。
可选的，所述40Mn热轧钢材的化学成分为：C 0.36～0.45wt％，Si0.15～0.29wt％，Mn0.70～0.90wt％，Cr0.05～0.25wt％，Al 0.03～0.40wt％，S≤0.010wt％，P0.005～0.025wt％，Ca0.0015～0.0030wt％，其余为Fe和不可避免的杂质；
可选的，所述40Mn热轧钢材为40Mn热轧卷板、40Mn热轧带钢或40Mn热轧钢板。
本发明还提供了上述任一项所述的40Mn热轧钢材在制作五金器具和/或机械结构件中的用途；
可选的，所述用途为通过冷轧冲压制作链条链板中的用途。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的40Mn热轧钢材的生产方法，通过在LF精炼处理后喂入钙线进行钙处理，利用Ca与S的反应生成球状CaS及CaO～Al2O3～CaS夹杂物以降低钢水中的S含量，这能够有效减少板坯中心区域的MnS析出，减轻长条状MnS对钢材基体连续性的破坏程度，降低冲压时断面撕裂部分承受的拉应力，从而有效减轻长条状MnS对钢材冷加工性能，特别是冷轧冲压性能的影响程度；
同时，通过对轧制工艺进行优化，对板坯进行三次轧制，显著提升了40Mn热轧钢材产品的冷加工性能，具体的，初轧阶段在较高温度下进行较大压下率的轧制，能够轧合板坯心部的疏松结构或气孔结构，提升板坯心部的压实程度；续轧阶段采用多道次轧制并累积较大的变形量(压下率较大)，能够促使板坯心部再结晶，有效细化心部晶粒，从而弱化板坯心部偏析对钢材组织结构的影响程度，而且，续轧阶段的温度为1050～1150℃，在该温度区间内，MnS的塑性较差，大变形量的轧制能够有效碎化MnS夹杂物，进一步降低MnS夹杂物对钢材冷加工性能的影响程度；
此外，采用分段冷却方法进行冷却，以对热轧后钢材的组织状态进行调整，其中前段层流水冷却能够有效抑制轧后钢材内部晶粒生长；中段空气冷却能够有效促进铁素体析出，增加钢材中的铁素体占比，从而提升钢材塑性；后段层流水冷却能够有效抑制钢材内部的带状组织生长；而且，后段水冷后的钢材具有较高的卷取温度，使得钢材在卷取过程中产生珠光体相变，获得较大且均匀的珠光体片层间距，从而增大钢材微观组织的变形协调能力，较大的变形协调能力能够减缓钢材在冷加工过程中由于硬化而导致的脆化程度。
因此，本发明方法能够通过减少MnS夹杂物析出以及碎化MnS夹杂物的方式，有效降低MnS夹杂物对40Mn热轧钢材的冷加工性能，特别是冷轧冲压性能的影响程度；通过细化板坯心部晶粒的方式，有效弱化板坯心部偏析对钢材组织结构的影响程度；通过增加铁素体占比、改善珠光体分布，提升钢材塑性，这些能够显著提升生产得到的40Mn热轧钢材冷加工性能，特别是冷轧冲压性能。
2.本发明提供的40Mn热轧钢材的生产方法，在连铸工序中进行二冷区电磁搅拌时，通过采用适宜的电流强度和频率，并配合LF精炼处理后的钙处理，能够有效降低板坯中心区域内P、S等杂质元素的偏析程度。
3.本发明提供的40Mn热轧钢材的生产方法，通过采用高加热温度和长保温时间，能够促进板坯心部偏析位置碳的扩散，以减轻C元素在板坯中心位置的偏析程度；此外，高加热温度还能够使板坯处于较高温度，有利于后续轧制时采用较大的变形量，从而改善板坯中心的疏松、气孔等缺陷。
4.本发明针对40Mn热轧钢材中存在的中心偏析影响后续冷轧冲压的现象，在不改造现有设备、不改变生产流程的情况下，对精炼、连铸、加热、轧制和冷却工序进行优化并依次采取相应措施，其中精炼和连铸工序采取措施改善连铸板坯的中心偏析，后续加热、轧制和冷却工序通过变形和组织调整来减轻或消除轻微偏析对后续冲压加工的影响，各工序相互配合，显著提升了40Mn热轧钢材的冷加工性能，使得40Mn热轧钢材经冷轧后，冲压开裂比例显著降低，解决了40Mn热轧钢材经冷轧后冲压易开裂的问题。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供一种40Mn热轧带钢的生产方法，包括如下操作：
(1)铁水脱硫；
(2)转炉冶炼；
(3)LF精炼；其中，控制LF精炼处理后的40Mn钢水的化学成分为：C0.40～0.45wt％，Si0.20～0.29wt％，Mn0.80～0.90wt％，Cr 0.15～0.25wt％，Al 0.03～0.05wt％，S 0.0020～0.0040wt％，P 0.0050～0.0100％，其余为Fe和不可避免的杂质；
(4)钙处理：LF精炼结束后，按照500g/吨的加入量向LF精炼处理后的40Mn钢水中加入钙线(钙含量为99.5wt％)，钙处理，得钙处理后钢水；
(5)浇铸：将操作(4)所得钙处理后钢水转运至浇铸工位，在二冷区电磁搅拌下进行浇铸；其中，二冷区电磁搅拌的电流强度为300A，频率为5Hz；
(6)重复操作(1)-(5)连续浇注8炉，得板坯，板坯厚度为220mm；
(7)加热炉加热：将操作(6)所得板坯转运至加热炉(型号：步进梁蓄热式加热炉)中依次进行一段加热处理、一段加热处理和均热处理，得高温板坯；其中，一段加热处理的温度为1230～1240℃，时间为0.8h，二段加热处理的温度为1260～1280℃，时间为1.0h，均热处理的温度为1260～1270℃，时间为0.7h；
(8)一次除鳞；
(9)轧制：将操作(8)所得除鳞后的板坯转运至轧制工位，利用1450热连轧机组依次进行初轧、续轧和精轧，得轧后钢材；其中，初轧为在1200～1220℃下轧制1道次，压下率为25％；续轧为在1100～1150℃下轧制5道次，总压下率为80％，精轧为在880～950℃下轧制7道次，轧至8.0mm；
(10)分段冷却：对操作(9)所得轧后钢材依次进行前段层流水冷却、中段空气冷却和后段层流水冷却，得冷却后钢材；其中，控制前段层流水冷却的冷却速度为40-50℃/s，使得前段层流水冷却后钢材的温度为740～760℃；中段空气冷却的冷却时间为8s，后段层流水冷却的冷却速度为20-30℃/s，使得后段层流水冷却后钢材的温度为650～670℃；
(11)卷取，得40Mn热轧带钢。
对本实施例生产的40Mn热轧带钢进行化学成分分析，分析结果显示含有C0.43wt％，Si0.25wt％，Mn0.85wt％，Cr 0.20wt％，Al 0.040wt％，S 0.0030wt％，P0.0080wt％，Ca 0.0030wt％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。
取操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本实施例生产的40Mn热轧带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为380～420MPa，均值407MPa，屈强比为0.60～0.68；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数45％。
实施例2
本实施例提供一种40Mn热轧带钢的生产方法，包括如下操作：
(1)铁水脱硫；
(2)转炉冶炼；
(3)LF精炼；其中，控制LF精炼处理后的40Mn钢水的化学成分为：C0.36～0.41wt％，Si0.15～0.22wt％，Mn0.70～0.80wt％，Cr0.05～0.15wt％，Al0.09～0.11wt％，S 0.0080～0.010wt％，P≤0.0250％，其余为Fe和不可避免的杂质；
(4)钙处理：LF精炼结束后，按照330g/吨的加入量向LF精炼处理后的40Mn钢水中加入钙线(钙含量为99.0wt％)，钙处理，得钙处理后钢水；
(5)浇铸：将操作(4)所得钙处理后钢水转运至浇铸工位，在二冷区电磁搅拌下进行浇铸；其中，二冷区电磁搅拌的电流强度为250A，频率为3.5Hz；
(6)重复操作(1)-(5)连续浇注6炉，得板坯，板坯厚度为220mm；
(7)加热炉加热：将操作(6)所得板坯转运至加热炉(型号：步进梁蓄热式加热炉)中依次进行一段加热处理、一段加热处理和均热处理，得高温板坯；其中，一段加热处理的温度为1220～1230℃，时间为0.6h，二段加热处理的温度为1250～1260℃，时间为0.8h，均热处理的温度为1250～1260℃，时间为0.6h；
(8)一次除鳞；
(9)轧制：将操作(8)所得除鳞后的板坯转运至轧制工位，利用1450热连轧机组依次进行初轧、续轧和精轧，得轧后钢材；其中，初轧为在1180～1200℃下轧制1道次，压下率为20％；续轧为在1050～1100℃下轧制5道次，总压下率为75％，精轧为在880～950℃下轧制7道次，轧至8.0mm；
(10)分段冷却：对操作(9)所得轧后钢材依次进行前段层流水冷却、中段空气冷却和后段层流水冷却，得冷却后钢材；其中，控制前段层流水冷却的冷却速度为30-40℃/s，使得前段层流水冷却后钢材的温度为740～760℃；控制中段空气冷却的冷却时间为6s，后段层流水冷却的冷却速度为20-30℃/s，使得后段层流水冷却后钢材的温度为650～670℃；
(11)卷取，得40Mn热轧带钢。
对本实施例生产的40Mn热轧带钢进行化学成分分析，分析结果显示含有C0.39wt％，Si0.18wt％，Mn0.75wt％，Cr0.10wt％，Al 0.10wt％，S 0.0080wt％，P0.020wt％，Ca0.0015wt％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。
取操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类1.0级。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为390～450MPa，均值420MPa，屈强比为0.6～0.7；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数30％。
实施例3
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，钙线的加入量为400g/吨。
取本实施例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为380～430MPa，均值410MPa，屈强比为0.61～0.67；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数44％。
实施例4
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，钙线的加入量为450g/吨。
取本实施例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类1.0级。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为380～422MPa，均值408MPa，屈强比为0.60～0.68；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数43％。
实施例5
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，二冷区电磁搅拌的电流强度为275A，频率为4.5Hz。
取本实施例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为380～450MPa，均值409MPa，屈强比为0.60～0.69；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数43％。
实施例6
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，一段加热处理的温度为1220～1230℃，时间为0.6h，二段加热处理的温度为1250～1260℃，时间为0.8h，均热处理的温度为1250～1260℃，时间为0.6h。
取本实施例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为390～440MPa，均值420MPa，屈强比为0.65～0.70；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数42％。
实施例7
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，初轧为在1200～1220℃下轧制3道次，压下率为25％；续轧为在1100～1150℃下轧制3道次，总压下率为80％，精轧为在880～950℃下轧制7道次，轧至8.0mm。
取本实施例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为380～430MPa，均值407MPa，屈强比为0.60～0.68；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数45％。
实施例8
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，初轧为在1190～1210℃下轧制1道次，压下率为23％；续轧为在1075～1125℃下轧制5道次，总压下率为78％，精轧为在890～940℃下轧制7道次，轧至8.0mm。
取本实施例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为380～445MPa，均值410MPa，屈强比为0.60～0.69；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数44％。
实施例9
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，中段空气冷却的冷却时间为4s。
取操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本实施例生产的40Mn热轧带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为430～490MPa，均值465MPa，屈强比为0.65～0.75；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数25％。
实施例10
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本实施例中，一段加热处理的温度为1200～1220℃，时间为0.5h，二段加热处理的温度为1220～1240℃，时间为0.6h，均热处理的温度为1220～1240℃，时间为0.4h。
取本实施例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为450～500MPa，均值477MPa，屈强比为0.66～0.80。
对比例1
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本对比例中，不加入钙线进行钙处理。
对比例2
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本对比例中，连铸工序不进行二冷区电磁搅拌。
取本对比例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类2.0级。
对比例3
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本对比例中，初轧阶段的温度为1050～1100℃，压下率为15％。
取本对比例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为440～500MPa，均值468MPa，屈强比为0.75～0.85。
对比例4
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本对比例中，续轧阶段的温度为1180～1200℃，总压下率为65％。
对比例5
按照实施例1的方法生产40Mn热轧带钢，不同的是：本对比例中，冷却方式为单段层流水冷却，层流冷却结束后钢材温度为620～640℃。
取本对比例操作(6)得到的板坯，按照YB/T4003-2016方法检查偏析等级，检查结果显示偏析等级为C类0.5级。
取本对比例生产的40Mn带钢，按照GB/T228.1-2021方法检查力学性能，检查结果显示屈服强度为500～590MPa，均值550MPa，屈强比为0.75～0.80；按照GB/T13298-2015方法进行微观组织分析，分析结果显示铁素体组织的体积分数8％。
实验例
分别利用实施例1-8以及对比例1-6生产的40Mn热轧带钢，进行冷轧冲压制作链板，每种40Mn热轧带钢重复制作10次，统计并计算每种40Mn热轧带钢经冷轧冲压后的开裂比例，结果如表1所示。
其中，利用40Mn热轧带钢冷轧冲压制作链板的方法为：将热轧带钢经分条、酸洗、冷轧、分小条、上料、冲压等工序制成链片。
每块40Mn热轧带钢冷轧冲压后的开裂比例的确定方法为：由质检人员检查调出开裂链片称重，开裂链片占该块热轧带钢重量的比例，为开裂比例。
表1每种40Mn热轧带钢经冷轧冲压后的开裂比例表
40Mn热轧带钢 开裂比例，％ 40Mn热轧带钢 开裂比例，％
实施例1 0 实施例9 0.40
实施例2 0.05 实施例10 1.8
实施例3 0.02 对比例1 6.1
实施例4 0.01 对比例2 3.0
实施例5 0.01 对比例3 2.2
实施例6 0.03 对比例4 3.1
实施例7 0.01 对比例5 5.3
实施例8 0.02
由表1可以看出，本发明实施例中生产的40Mn热轧带钢，冷轧冲压后的裂纹比例均明显小于对比例中生产的40Mn热轧带钢，这说明本发明的方法能够显著提升生产得到的40Mn热轧钢材冷加工性能，特别是冷轧冲压性能。
具体的，由实施例1、3、4和对比例1可以看出，加入钙线能够显著改善40Mn热轧带钢的冷轧冲压性能，钙线加入量的波动，也会对40Mn热轧带钢的冷轧冲压性能产生一定影响。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种40Mn热轧钢材的生产方法，其特征在于，包括如下操作：
向经LF精炼处理后的40Mn钢水中加入钙线，钙处理，得钙处理后钢水；
在二冷区电磁搅拌下对所述钙处理后钢水进行连铸处理，得板坯；
对所述板坯进行加热处理和均热处理，得高温板坯；其中，所述加热处理为分段加热处理，所述分段加热处理包括一段加热处理和二段加热处理；所述一段加热处理的温度为1220～1240℃，时间为0.6～0.8h；所述二段加热处理的温度为1250～1280℃，时间为0.8～1.0h；所述均热处理的温度为1250～1270℃，时间为0.6～0.7h；
对所述高温板坯进行除鳞，轧制，得高温钢材；其中，所述轧制包括初轧、续轧和精轧，所述初轧为在1180～1220℃下轧制1～3道次，压下率为20～25%；所述续轧为在1050～1150℃下轧制3～5道次，压下率为75～80%；所述精轧为在880～950℃下轧制7道次，轧至成品厚度；
对所述高温钢材进行冷却，卷取，得所述40Mn热轧钢材；其中，所述冷却为分段冷却，所述分段冷却包括前段层流水冷却、中段空气冷却和后段层流水冷却；所述前段层流水冷却的冷却速度为30～50℃/s，经所述前段层流水冷却后，钢材的温度为740～760℃；所述中段空气冷却的冷却时间为6～8s；所述后段层流水冷却的冷却速度为20～30℃/s，经所述后段层流水冷却后，钢材的温度为650～670℃。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述钙线的加入量为330～500g/吨，所述钙线中钙含量为99.0～99.5wt%。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述二冷区电磁搅拌的电流强度为250～300A，频率为3.5～5.0Hz。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述一段加热处理、所述二段加热处理和所述均热处理的总时间为2～2.5h。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的生产方法，其特征在于，所述40Mn钢水的化学成分为：C 0.36～0.45wt%，Si 0.15～0.29wt%，Mn 0.70～0.90wt%，Cr 0.05～0.25wt%，Al0.03～0.40wt%，S≤0.010 wt%，P 0.005~0.025 wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。
6.利用权利要求1～5中任一项所述的生产方法生产的40Mn热轧钢材。
7.根据权利要求6所述的40Mn热轧钢材，其特征在于，所述板坯的偏析等级为C类0.5～1.0级；所述40Mn热轧钢材的厚度为3.0～8.0mm，屈服强度为380～450MPa，屈强比为0.60～0.70；所述40Mn热轧钢材中铁素体的体积分数为30～45%。
8.根据权利要求6或7所述的40Mn热轧钢材，其特征在于，所述40Mn热轧钢材的化学成分为：C 0.36～0.45wt%，Si 0.15～0.29wt%，Mn 0.70～0.90wt%，Cr 0.05～0.25wt%，Al0.03～0.40wt%，S≤0.010 wt%，P 0.005~0.025 wt%，Ca 0.0015~0.0030wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。
9.根据权利要求6或7所述的40Mn热轧钢材，其特征在于，所述40Mn热轧钢材为40Mn热轧卷板、40Mn热轧带钢或40Mn热轧钢板。
10.权利要求7～9中任一项所述的40Mn热轧钢材在制作五金器具和/或机械结构件中的用途。
11.根据权利要求10所述的用途，其特征在于，所述用途为通过冷轧冲压制作链条链板中的用途。
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