一种免退火冷镦钢生产方法与流程

1.本发明涉及冷镦钢生产技术领域，尤其是涉及一种免退火冷镦钢生产方法。


背景技术：

2.冷镦钢由于冷成型性能良好，通常以冷镦刚为原材料生产外六角螺栓、内六角螺栓及普通六角螺母等零件，一般低、中碳合金冷镦钢要求冷镦前的坯料显微组织为球化组织，从而降低坯料强度、硬度，提高坯料塑性，增强坯料冷变形能力，以便后续坯料冷镦成形。
3.相关技术中设计有授权公告号为cn115161545a的中国专利提供了一种高塑性低强度中碳冷镦钢精线及其生产方法，其中碳冷镦钢流程为：热轧盘条
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酸洗磷皂化
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粗拉
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球化退火
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酸洗磷皂化
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精拉
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检验
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包装
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称重
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标记
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入库，其中球化退火工序首先升温至600～650℃并保温1～1.5h，再以不高于100℃/h的速率升温至740～750℃，并保温5～7h，以不高于25℃/h降温至690～710℃，保温4～6h，最后以不高于25℃/h降温至550℃以下空冷。
4.在实现本技术过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：坯料通过球化退火工艺加工后，坯料得到具有球化珠光体的显微组织，但是球化退火工序会产生较高能源消耗，导致冷镦钢生产成本较大。


技术实现要素：

5.为了提高珠光体球化率，降低冷镦钢生产成本，本技术提供一种免退火冷镦钢生产方法。
6.本技术提供的一种免退火冷镦钢生产方法采用如下的技术方案：包括以下步骤：s1、低温加热：坯料在加热炉中进行加热；s2、低温控轧：坯料依次通过粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组和mini机组进行轧制形成盘条；s3、低温吐丝：盘条通过吐丝机吐丝；s4、轧后缓冷：吐丝后盘条通过斯太尔摩辊道降温。
7.通过采用上述技术方案，坯料通过低温加热和低温控轧形成盘条，盘条通过低温吐丝和轧后缓冷制成冷镦钢，在此过程中，通过降低变形温度获得更多的形变诱导铁素体，并为轧后铁素体的析出和长大提供缓慢冷却条件，一方面使铁素体充分析出和长大，另一方面获得粗片层的珠光体或退化呈球状、粒状的珠光体，在取消球化退火工艺的同时，提高珠光体球化率，降低冷镦钢生产成本。
8.作为优选，所述步骤s1中坯料进入加热炉采用冷装入炉的方式。
9.通过采用上述技术方案，将坯料降温至常温后再装入加热炉中。
10.作为优选，所述步骤 s1中包括：s11、坯料在炉温控制在700～800℃的加热一段下加热；
s12、坯料在炉温控制在920～1000℃的加热二段下加热；s13、坯料在炉温控制在1005～1055℃的均热段下加热。
11.通过采用上述技术方案，由于坯料在加热炉中的加热温度不超过1055℃，因此抑制坯料中的奥氏体晶粒过分长大，从而降低奥氏体的稳定性，易于铁素体转变。
12.作为优选，所述步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条按重量百分比计的化学成分包括：c：0.35％，si：0.20％，mn：0.40％，b：0.0050％，ti：0.030％，al：0.040％，其余为fe及不可避免的杂质，所述步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条规格为φ5.5mm 22mm。
13.通过采用上述技术方案，使盘条铁素体临界转变温度提高。
14.作为优选，所述步骤s2中坯料开轧温度为900～960℃，所述步骤s2中坯料终轧温度低于790℃，所述步骤s2中坯料进精轧机组温度800～840℃，所述步骤s2中坯料精轧后温度低于830℃，所述步骤s2中坯料进mini机组温度为730～770℃。
15.通过采用上述技术方案，通过降低坯料在粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组和mini机组中的轧制温度，使盘条中获得更多的形变诱导铁素体，进而提高碳化物的球化程度和珠光体的退化程度，进而使盘条获得更接近球化退火的显微组织。
16.作为优选，所述步骤s2中坯料采用两相区轧制方式。
17.通过采用上述技术方案，两相区轧制方式使盘条获得更多形变诱导铁素体。
18.作为优选，所述步骤s3中盘条吐丝温度为760～800℃。
19.通过采用上述技术方案，通过降低吐丝温度，使盘条显微组织内的片层珠光体减少，并使盘条显微组织内的退化珠光体增多。
20.作为优选，所述步骤s4中保温罩全部关闭, 所述步骤s4中风机全部关闭，所述步骤s4中保温罩缝隙处加盖保温棉，所述步骤s4中盘条进入保温罩温度控制在760～780℃。
21.通过采用上述技术方案，加强斯太尔摩辊道上的保温措施，降低冷却速率，使盘条内珠光体转变的同时在线球化。
22.作为优选，所述步骤s4中斯太尔摩辊道依次分为入口段、z1段、z2段、z3段、z4段、z5段、z6段、z7段、z8段、z9段、z10段、z11段和出口段，所述入口段、z1段、z2段和z3段辊道速度为5 m/min，所述z4段、z5段和z6段辊道速度为6 m/min，所述z7段辊道速度为7 m/min，所述z8段辊道速度为8m/min，所述z9段辊道速度为9m/min，所述z10段辊道速度为12m/min，所述z11段辊道速度为15 m/min，所述出口段辊道速度为18 m/min。
23.通过采用上述技术方案，斯太尔摩辊道速度由入口段向出口段呈增加趋势，使在斯太尔摩辊道上移动缓冷的盘条不易出现倒插乱圈的情况。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1、坯料通过低温加热和低温控轧形成盘条，盘条通过低温吐丝和轧后缓冷制成冷镦钢，在此过程中，通过降低变形温度获得更多的形变诱导铁素体，并为轧后铁素体的析出和长大提供缓慢冷却条件，一方面使铁素体充分析出和长大，另一方面获得粗片层的珠光体或退化呈球状、粒状的珠光体，在取消球化退火工艺的同时，提高珠光体球化率，降低冷镦钢生产成本；2、加热一段炉温控制在700～800℃，加热二段炉温控制在920～1000℃，均热段炉温控制在1005～1055℃，抑制坯料中的奥氏体晶粒过分长大，从而降低奥氏体的稳定性，易于铁素体转变。
附图说明
25.图1是本技术实施例中一种免退火冷镦钢生产方法的流程图。
实施方式
26.以下结合附图1,对本技术作进一步详细说明。
27.本技术实施例公开一种免退火冷镦钢生产方法。实施例1，参照图1，包括以下步骤：s1、低温加热：坯料采用冷装入炉的方式进入加热炉内加热。
28.步骤 s1中包括：s11、坯料在炉温控制在750℃的加热一段内加热50 min；s12、坯料在炉温控制在950℃的加热二段内加热40 min；s13、坯料在炉温控制在1020℃的均热段内加热35 min。
29.s2、低温控轧：坯料依次通过粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组和mini机组进行轧制形成盘条。坯料开轧温度为950℃，坯料终轧温度低于790℃，坯料进精轧机组温度800℃，坯料精轧后温度低于830℃，坯料进mini机组温度为750℃，坯料采用两相区轧制方式。
30.s3、低温吐丝：盘条通过吐丝机吐丝，盘条吐丝温度为780℃。
31.s4、轧后缓冷：吐丝后盘条通过斯太尔摩辊道降温。斯太尔摩辊道依次分为入口段、z1段、z2段、z3段、z4段、z5段、z6段、z7段、z8段、z9段、z10段、z11段和出口段，入口段、z1段、z2段和z3段辊道速度为5 m/min， z4段、z5段和z6段辊道速度为6 m/min， z7段辊道速度为7 m/min， z8段辊道速度为8m/min， z9段辊道速度为9m/min， z10段辊道速度为12m/min， z11段辊道速度为15 m/min，出口段辊道速度为18 m/min。斯太尔摩辊道上的保温罩和风机全部关闭,并在保温罩缝隙处加盖保温棉，且盘条进入保温罩温度控制在760～780℃。
32.步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条按重量百分比计的化学成分包括：c：0.35％，si：0.20％，mn：0.40％，b：0.0050％，ti：0.030％，al：0.040％，其余为fe及不可避免的杂质，步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条规格为φ5.5mm。
33.实施例2，参照图1，包括以下步骤：s1、低温加热：坯料采用冷装入炉的方式进入加热炉内加热。
34.步骤 s1中包括：s11、坯料在炉温控制在800℃的加热一段内加热50 min；s12、坯料在炉温控制在980℃的加热二段内加热40 min；s13、坯料在炉温控制在1040℃的均热段内加热35 min。
35.s2、低温控轧：坯料依次通过粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组和mini机组进行轧制形成盘条。坯料开轧温度为960℃，坯料终轧温度低于790℃，坯料进精轧机组温度820℃，坯料精轧后温度低于830℃，坯料进mini机组温度为770℃，坯料采用两相区轧制方式。
36.s3、低温吐丝：盘条通过吐丝机吐丝，盘条吐丝温度为790℃。
37.s4、轧后缓冷：吐丝后盘条通过斯太尔摩辊道降温。斯太尔摩辊道依次分为入口段、z1段、z2段、z3段、z4段、z5段、z6段、z7段、z8段、z9段、z10段、z11段和出口段，入口段、z1段、z2段和z3段辊道速度为5 m/min， z4段、z5段和z6段辊道速度为6 m/min， z7段辊道速
度为7 m/min， z8段辊道速度为8m/min， z9段辊道速度为9m/min， z10段辊道速度为12m/min， z11段辊道速度为15 m/min，出口段辊道速度为18 m/min。斯太尔摩辊道上的保温罩和风机全部关闭,并在保温罩缝隙处加盖保温棉，且盘条进入保温罩温度控制在760～780℃。
38.步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条按重量百分比计的化学成分包括：c：0.35％，si：0.20％，mn：0.40％，b：0.0050％，ti：0.030％，al：0.040％，其余为fe及不可避免的杂质，步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条规格为φ12.0mm。
39.本技术实施例一种免退火冷镦钢生产方法的实施原理为：首先坯料通过低温加热抑制奥氏体晶粒过分长大，降低奥氏体的稳定性，使铁素体易于转变。然后坯料通过低温控轧形成盘条，使形成的盘条中获得更多的形变诱导铁素体，从而提高碳化物的球化程度和珠光体的退化程度。盘条在吐丝过程中降低吐丝温度，使盘条显微组织内的片层珠光体减少，并使盘条显微组织内的退化珠光体增多。吐丝后的盘条经过斯太尔摩辊道缓冷为轧后铁素体的析出和长大提供缓慢冷却条件，一方面使铁素体充分析出和长大，另一方面获得粗片层的珠光体或退化呈球状、粒状的珠光体。进而在取消球化退火工艺的同时，提高珠光体球化率，降低冷镦钢生产成本。
40.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、低温加热：坯料在加热炉中进行加热；s2、低温控轧：坯料依次通过粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组和mini机组进行轧制形成盘条；s3、低温吐丝：盘条通过吐丝机吐丝；s4、轧后缓冷：吐丝后盘条通过斯太尔摩辊道降温。2.根据权利要求1所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤s1中坯料进入加热炉采用冷装入炉的方式。3.根据权利要求2所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤 s1中包括：s11、坯料在炉温控制在700～800℃的加热一段下加热；s12、坯料在炉温控制在920～1000℃的加热二段下加热；s13、坯料在炉温控制在1005～1055℃的均热段下加热。4.根据权利要求1所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条按重量百分比计的化学成分包括：c：0.35％，si：0.20％，mn：0.40％，b：0.0050％，ti：0.030％，al：0.040％，其余为fe及不可避免的杂质，所述步骤s2、步骤s3和步骤s4中盘条规格为φ5.5mm-22mm。5.根据权利要求4所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤s2中坯料开轧温度为900～960℃，所述步骤s2中坯料终轧温度低于790℃，所述步骤s2中坯料进精轧机组温度800～840℃，所述步骤s2中坯料精轧后温度低于830℃，所述步骤s2中坯料进mini机组温度为730～770℃。6.根据权利要求5所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤s2中坯料采用两相区轧制方式。7.根据权利要求4所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤s3中盘条吐丝温度为760～800℃。8. 根据权利要求4所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤s4中保温罩全部关闭, 所述步骤s4中风机全部关闭，所述步骤s4中保温罩缝隙处加盖保温棉，所述步骤s4中盘条进入保温罩温度控制在760～780℃。9. 根据权利要求8所述的一种免退火冷镦钢生产方法，其特征在于：所述步骤s4中斯太尔摩辊道依次分为入口段、z1段、z2段、z3段、z4段、z5段、z6段、z7段、z8段、z9段、z10段、z11段和出口段，所述入口段、z1段、z2段和z3段辊道速度为5 m/min，所述z4段、z5段和z6段辊道速度为6 m/min，所述z7段辊道速度为7 m/min，所述z8段辊道速度为8m/min，所述z9段辊道速度为9m/min，所述z10段辊道速度为12m/min，所述z11段辊道速度为15 m/min，所述出口段辊道速度为18 m/min。

技术总结
本发明涉及免退火冷镦钢生产方法，涉及冷镦钢生产技术领域，其包括以下步骤：S1、低温加热：坯料在加热炉中进行加热；S2、低温控轧：坯料依次通过粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组和mini机组进行轧制形成盘条；S3、低温吐丝：盘条通过吐丝机吐丝；S4、轧后缓冷：吐丝后盘条通过斯太尔摩辊道降温。本申请提高珠光体球化率，降低冷镦钢生产成本的效果。降低冷镦钢生产成本的效果。降低冷镦钢生产成本的效果。


技术研发人员：李少通 张煜炜 张鹏 姜将军 刘银举
受保护的技术使用者：中天钢铁集团（南通）有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/24