一种10.9级免退火冷镦钢及其轧制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113877960A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111147895.8(22)申请日2021.09.29(71)申请人江苏永钢集团有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市南丰镇永联工业园(72)发明人张刘瑜屈小波黄博文张林祥李超王鲁义曹磊(74)专利代理机构南京智造力知识产权代理有限公司32382代理人石晓花(51)Int.Cl.B21B1/16(2006.01)B21B45/00(2006.01)B21B45/04(2006.01)B21B45/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种10.9级免退火冷镦钢及其轧制方法(57)摘要本发明属于冶金技术领域，公开了一种10.9级免退火冷镦钢及其轧制方法。10.9级免退火冷镦钢，化学成分包括：C、Si、Mn、P、S、Cr、Alt、Ti、B、V、Nb、Ni、稀土元素，其余为Fe及不可避免的杂质。轧制经过了加热炉加热、经高压水除磷后粗中轧、精轧、吐丝、缓冷等步骤。本发明通过对合金成分及轧制工艺的合理化设计，降低了盘条的抗拉强度和硬度，提高了塑性和淬透性，用户可不退火直接拉拔，既免除了退火工序的时间和成本，又减少了因退火造成的环境污染，从而达到降本增效、节能环保的目的。CN113877960ACN113877960A权利要求书1/1页1.一种10.9级免退火冷镦钢，其特征在于，各化学成分以及百分含量为：C：0.42‑0.44％，Si：0.10‑0.30％，Mn：0.35‑0.60％，P：≤0.030％，S：≤0.030％，Cr：0.30‑0.40％，Alt：0.020‑0.055％，Ti：0.020‑0.050％，B：0.0015‑0.0035％，V：0.005‑0.010％，Nb：0.010‑0.020％、Ni：0.005‑0.010％，稀土元素：0.010‑0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种10.9级免退火冷镦钢的轧制方法，其特征在于，步骤如下：(1)钢坯在加热炉内经过三段加热：预热段温度为700‑800℃，保温时间20‑40min，加热段温度为800‑850℃，保温时间30‑60min，均热段温度为900‑950℃，保温时间80‑110min；(2)经高压水除磷，除磷水压要求≥20MPa，开轧温度为820‑870℃；(3)钢坯进行粗、中轧，轧制变形量控制在70％‑90％；之后进入精轧机，进精轧温度为750‑800℃，轧制变形量控制在20％‑40％；再进入减定径轧机，减定径入口温度为740～790℃，轧制变形量控制在20％‑40％；出吐丝机，吐丝温度为720～750℃；(4)出吐丝机后盘条在斯太尔摩冷却线缓冷，风机全部关闭，前4个保温罩开启，其余18个保温罩关闭，辊道速度控制在0.12‑0.20m/s。3.如权利要求2所述的轧制方法，其特征在于，步骤(1)中，预热段温度为745‑753℃，保温时间30‑34min；加热段温度为825‑836℃，保温时间32‑45min，均热段温度为924‑932℃，保温时间100‑105min。4.如权利要求2所述的轧制方法，其特征在于，步骤(2)中，除磷水压为20‑22MPa。5.如权利要求2所述的轧制方法，其特征在于，步骤(2)中，开轧温度为844‑860℃。6.如权利要求2所述的轧制方法，其特征在于，步骤(3)中，进精轧温度为773‑777℃；减定径入口温度为754‑768℃；吐丝温度为736‑738℃。2CN113877960A说明书1/4页一种10.9级免退火冷镦钢及其轧制方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，涉及到一种10.9级免退火冷镦钢及其轧制方法。背景技术[0002]目前10.9级螺栓、螺母等紧固件用户主要加工工艺为一球两抽或两球两抽，即酸洗磷皂化→拉拔→退火→拉拔→冷成型→热处理→表面处理，或者退火→酸洗磷皂化→拉拔→退火→拉拔→冷成型→热处理→表面处理。该钢种由于含C量较高，因此材料硬度较高，塑性变形能力差。紧固件厂商在冷镦加工之前需进行球化退火处理，以软化材料，降低材料的硬度，减少冷镦过程中可能造成的开裂，且制作较大规格10.9级螺栓时，容易出现的淬透性不足问题。为此，本发明通过以下手段对材料进行优化，使材料可以减少退火工序：[0003]1)通过合理的化学成分设计来控制材料的强度、硬度、塑性、淬透性等性能指标：如适当降低Mn的含量，来降低材料的强度和硬度；组合加入一定配比的Nb、V、Ni、稀土元素等微合金元素，通过微合金化以及组合元素之间的共同作用，来细化组织中的铁素体和珠光体组织的晶粒度，为珠光体球化提供前提条件，提高材料的塑性；同时加入的稀土元