一种高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢及其制造方法.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CN113604738A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110879158.0B22D11/115(2006.01)(22)申请日2021.08.02B23P15/00(2006.01)C21C7/10(2006.01)(71)申请人江苏永钢集团有限公司C22C33/04(2006.01)地址215600江苏省苏州市张家港市南丰镇永联工业园(72)发明人陈振芳寿先涛屈小波(74)专利代理机构南京智造力知识产权代理有限公司32382代理人陈佳佳(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/44(2006.01)B21B45/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢及其制造方法(57)摘要本发明属于风电紧固件技术领域，具体涉及一种高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢及其制造方法；钢材成分为：C：0.36～0.46％，Mn：0.70～1.10％，Si：≤0.25％，Mo：0.16～0.35％，Cr：0.90～1.45％，Ni：≤0.30％，Al：0.015～0.030％，P：≤0.015％，S：≤0.015％、余量为Fe及不可避免杂质；步骤包括转炉冶炼、精炼、真空脱气、连铸、堆冷、加热、轧制、高温剪切和热钢收集；本发明通过优化组分和工艺，使得钢材具备良好的强度和韧性，有效提升了风电螺栓用圆钢的强度及韧度，具有很好的应用前景。CN113604738ACN113604738A权利要求书1/1页1.一种高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢，其特征在于，由下列重量百分比的成分组成：C：0.36～0.46％，Mn：0.70～1.10％，Si：≤0.25％，Mo：0.16～0.35％，Cr：0.90～1.45％，Ni：≤0.30％，Al：0.015～0.030％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，余量为Fe及不可避免杂质；所述(Mn+Mo)≤1.1％；所述高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的直径为46～65mm。2.根据权利要求1所述的一种高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢，其特征在于，所述成分还含有选自以下元素中的1种或多种：Cu：0.01～0.30％，V：0.01～0.12％，Nb：0.03～0.15％，Ti：0.02～0.35％，N：0.003～0.05％。3.根据权利要求1或2所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)冶炼连铸：按照各化学成分重量称取组分，混合物料，依次经过转炉冶炼和炉外精炼、真空脱气以及连铸，得到连铸坯；(2)堆冷：将连铸坯避风堆冷，时间不小于36h；(3)加热：连铸坯经过1150～1250℃加热保温3小时及以上进行轧制成圆钢；(4)除鳞轧制：对圆钢进行除鳞，粗轧阶段1050～1220℃，精轧阶段900～1050℃，入冷床温度800～900℃，轧制后自然冷却；(5)轧制后高温剪切，剪切温度≥450℃，得到剪切后的圆钢；(6)热钢收集，得到最终钢材。4.根据权利要求3所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述转炉出钢碳含量0.12～0.20％，出钢磷含量P≤0.015％；终点温度≥1600℃。5.根据权利要求3所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述真空脱气过程中，高真空度为67Pa，吹氩不小于20分钟。6.根据权利要求3所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，步骤(3)中所述电磁搅拌采用首搅I＝400A，f＝2Hz，末搅I＝400A，f＝10Hz的工艺。7.根据权利要求3所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，步骤(3)中所述经加热轧制后的圆钢碳成分偏差在0.02％以内，合金元素偏差在0.05％以内。8.根据权利要求3所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，步骤(5)中，所述剪切温度为450～460℃。9.根据权利要求3所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，步骤(6)中，所述热钢收集的具体操作：剪切后的圆钢堆垛温度≥200℃，避风缓冷不小于36h；所述钢材的中心疏松不大于1.0级，缩孔不大于0.5级。10.根据权利要求3所述的高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢的制造方法，其特征在于，步骤(6)中所述超声波、漏磁探伤的钢材表面裂纹不大于0.2mm。2CN113604738A说明书1/5页一种高强度和高韧性大规格风电螺栓用圆钢及其制造方法技术领域[000