一种高屈服强度的冷压成型钢材.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115971284A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211594033.4C22B9/00(2006.01)(22)申请日2022.12.13(71)申请人江苏鸿泰钢铁有限公司地址212000江苏省镇江市谏壁镇东陶村(72)发明人胡文元陈玉露肖建李歧易军杭艳(74)专利代理机构镇江基德专利代理事务所(普通合伙)32306专利代理师张敏(51)Int.Cl.B21C37/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/08(2006.01)C22B9/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高屈服强度的冷压成型钢材(57)摘要本发明公开了一种高屈服强度的冷压成型钢材，通过熔炼制备得到待加工的材料，材料通过急冷至200‑300℃，升温至500‑600℃，经过多次冷挤压制备得到螺纹钢；本申请与传统的热轧工艺相比，采用600℃以下的冷变形工艺对金相组织进行改性，从而获得类似于锻造工艺得到的锻造钢材的性能，并且同时采用冷墩以及喷丸等工艺对材料的内部进行应力情况改善，从而在材料的表面呈现一定程度的压应力情形，并在最后再通过冷挤压将螺纹特征进行成型，从而较好的提升冷压钢材的结构强度以及晶粒分布情况。CN115971284ACN115971284A权利要求书1/1页1.高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，通过熔炼制备得到待加工的材料，材料通过急冷至200‑300℃，升温至500‑600℃，经过多次冷挤压制备得到螺纹钢；其中熔炼时添加的各部分组分如下：0.10％≤C≤0.25％；0.75％≤Si≤1.75％；1.35％≤Mn≤2.7％；0.0％≤Ni≤0.35％；0.001％≤N≤0.010％；余量为Fe与不可避免的微量杂质。2.根据权利要求1所述的高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，冷挤压包括如下步骤：将急冷至200‑300℃的材料急速升温至500‑550℃，升温速率为50‑80℃/min，升温完成后进行多道次的冷挤压，冷挤压时控制道次变形量为5‑8％，压辊温度控制在500℃；冷挤压完成后保持钢材的表面温度在400℃以上，并保温30‑45min；保温完成后降温至200‑250℃，静置一段时间后，进行冷墩，冷墩时的温度控制在25‑45℃，冷墩前的截面为不规则形，冷墩后的截面形状为圆形；冷墩后通过高速喷丸在螺纹钢的表面冲击均匀的弹坑分布，冲击完成后进行表面冷挤压，表面冷挤压温度为200‑300摄氏度，并在螺纹钢的表面将螺纹特征进行挤压成型。3.根据权利要求1所述的高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，熔炼完成后添加精炼剂进行精炼，精炼剂添加时，熔体中通入氩气进行除氧。4.根据权利要求3所述的高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，所述的精炼剂为低氮合金。5.根据权利要求1所述的高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，熔炼时采用步进式加热方式，其中第一次加热至800‑860℃，将其中的气化物质析出，保温处理25±5min后，进行第二次加热，第二次加热至1100±10℃，进行短时过热处理，处理时间为10±5min后，降温至1000±50℃，保持熔体处于熔融状态。6.根据权利要求5所述的高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，在步进式加热方式对待熔融物料进行加热熔融时，在保温阶段均进行除渣以及通入氩气处理。7.根据权利要求1所述的高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，熔炼后的物料经过铸造成型后，铸造成型的部件通过穿水器进行快速水冷降温，所述的传水器中的冷却水在一定压力的条件下注射在材料的表面，并瞬间气化对材料进行降温。8.根据权利要求7所述的高屈服强度的冷压成型钢材，其特征在于，所述穿水器的水量调节通过材料的比表面积进行计算，当材料的比表面积较大时，穿水量设为低值。2CN115971284A说明书1/4页一种高屈服强度的冷压成型钢材技术领域[0001]本发明涉及高屈服强度的冷压成型钢材。背景技术[0002]钢材在制备过程中，为了获得较高的屈服强度以及较高的生产效率，往往采用高温热处理的方式，并且在高温热轧过程中，加快钢材的变性并且通过热轧的方式对钢材的性能进行调校。[0003]该种方式下的晶粒成型方式主要是在高温(1000摄氏度左右)时先产生奥氏体，在通过降温将奥氏体转化为铁素体，并通过第二相的析出，从而获得较小的晶粒组成，并且获得较为密集的金相分布结构，从而提升钢材的屈服强度以及抗拉强度。[0004]但是随着冷挤压工艺的成熟，在冷挤压过程中，通过冲击力以及挤压力的作用，也可以使得金相结构产生一定的变形，从而获得结构致密的金相组织。而且冷挤压形式与热轧相比，其安全性以及材料