合金冷镦钢盘条的研发与实践

介绍安钢SWRCH35K,SCM435及ML20MnTiB等冷镦钢热轧盘条的研制开发。指出:(1)K系列冷镦钢盘条,通过优化炼钢工艺,合理调整轧钢料型尺寸,可有效解决冷镦开裂的质量问题。(2)Cr,Mo系冷镦钢盘条,控制冶炼过程钢水的洁净度,控制轧制过程的吐丝温度、冷却速度,以及轧后采取延迟冷却,盘条各项性能指标满足10.9~12.9级标准件的要求。(3)B系冷镦钢盘条,严格控制冶炼质量,提高B在钢中的稳定性;并经870~880℃油淬,420~440℃中温回火后水冷,可用来生产10.9级紧固件螺栓,冷镦合格率达98%以上。提出开发节约型系列冷镦钢产品是未来的发展方向。     

10B33冷镦盘条的试制

根据10B33冷镦盘条对化学成分、力学性能、表面质量、冷顶锻检验等方面的要求,通过控制轧制坯料的质量、轧制压下量、轧制孔型等提高盘条表面质量。采用控轧控制工艺生产10B33冷镦盘条:粗轧开轧温度约为950℃,轧件进精轧机温度为920℃,吐丝温度为900℃,斯太尔摩控冷线控制冷却。成品10B33冷镦钢盘条组织为铁素体+珠光体,晶粒度9.5~10级,脱碳层深度≤0.01 mm;屈服强度360~400 MPa,抗拉强度595~650 MPa;冷镦检验全部合格。     

35KC冷镦钢盘条开发

为解决35 KC冷镦钢冷镦开裂问题,对影响冷镦钢性能的因素及影响情况进行研究.确定35 KC冷镦钢盘条的连续冷却曲线、盘条轧制加热温度、吐丝温度、冷却速度及其对盘条显微组织的影响.结果表明,35 KC盘条在860℃左右吐丝(冷却速度1℃/s)时,可以获得等轴铁素体晶粒和均匀分布的珠光体组织.以较高的轧制温度进行轧制,终轧温度居高不下,盘条的晶粒尺寸粗大、组织不均匀,脱碳层较深,不利于用户的机加工.盘条的内在质量控制仍是生产和研究的主要方向.     

冷镦钢ML35盘条的开发

介绍高强度标准件用ML35钢盘条的开发与生产过程。通过对ML35钢盘条的成分和轧制工艺进行调整,采用加热段920～980℃,均热段980～1040℃,开轧温度920～980℃,斯太尔摩辊道入口速度12m/min,出口速度24m/min,延迟冷却方式,可得到综合性能均能满足用户要求的冷镦钢盘条。     

ML20MnTiB合金冷镦钢盘条的开发

介绍ML20MnTiB冷镦钢盘条开发过程。采取控制C,P,Si,Al,Ti等含量;出钢温度1 620～1 650℃,钢水过热度25～30℃,连铸拉速2.4～2.6 m/min;轧制加热温度(980±50)℃,均热温度(1 060±20)℃,开轧温度(950±20)℃,精轧温度850～900℃,减定径温度800～850℃,吐丝温度780～820℃等措施,生产的ML20MnTiB盘条金相组织均为等轴铁素体+珠光体,晶粒度9.0～10.5级,铁素体脱碳层深度小于0.03 mm,夹杂物小于0.5级,同圈性能均匀,冷镦无裂纹,满足生产10.9级螺栓技术要求。     

盘条打包质量改进

打包质量是盘条质量的重要组成部分。对钢带打包冷镦钢盘条在运输过程中的倾斜、散卷等问题进行分析,采取强制冷却、降低盘条打包温度、控制卷型、改进打包方式、改进小绕线、提高物流运输质量等措施,提高了盘条打包质量。大规格冷镦钢盘条到货后的散卷率降低了约20%,提高了用户的满意度,减少了卷型异议的产生。     

ML40Cr合金冷镦钢盘条工艺控制与质量分析

ML40Cr热轧盘条在用户使用过程中存在表面硬度高,模具损耗严重,冷镦开裂等问题。ML40Cr热轧盘条工艺控制:LF精炼时间高于40 min,白渣保持时间不低于15 min;连铸过程中,过热度控制在30℃以下,拉速稳定在2.4~2.5 m/min;轧制及冷却过程中,加热温度990~1 030℃,开轧温度950~980℃,减定径温度860~880℃,吐丝温度820~860℃,辊道速度8~14 m/min。分析ML40Cr合金冷镦钢盘条化学成分、非金属夹杂物、表面质量、组织结构和力学性能,严格控制夹杂物的形态、大小,避免表面结疤和线形缺陷的产生,保证金相组织为F+P,无异常组织存在。     

提升C82DA胎圈钢丝用盘条抗拉强度的研究

为满足用户对C82DA盘条高强度的需求,设计C82DA盘条生产新工艺:在原有C82DA盘条生产工艺其他参数不变的条件下,精轧机温度由(880±10)℃调整为(820±10)℃,吐丝温度由(880±10)℃提高到(910±10)℃,生产线第2～第4台风机开启频率由36 Hz提高到40 Hz,第5～第12台风机开启频率由30 Hz提高到32Hz。采用新工艺生产的盘条平均抗拉强度为1 178 MPa,提高约60 MPa;断面收缩率稍有下降;晶粒度细约0.5级,珠光体片层间距平均减小约0.17μm;盘条金相组织、索氏体含量和中心碳偏析均符合YB/T 170—2000要求。分析表明,晶粒细化和珠光体片层间距减小是导致盘条抗拉强度提高的原因。     

免退火20CrMnMo盘条磷化工艺优化

分析免退火20CrMnMo盘条磷化成膜质量差原因,盘条氧化铁皮较薄不利于机械剥壳去除,残留的氧化铁皮和表层全脱碳组织影响磷化过程盘条表面pH值和金属离子浓度,不利于形成均匀的磷化膜。生产过程中进行坯料角部修磨,适当降低加热温度至1 060～1 080℃,严格控制加热炉内残氧量不大于2%,消除盘条表层全脱碳组织。通过提高终轧温度至850℃、吐丝温度至840℃后,使氧化铁皮厚度由6～10μm提高至14～20μm,氧化铁皮剥离性能改善明显。工艺优化后盘条磷化膜均匀致密,成品表面色差和粗糙度超标问题得到解决。     

冷镦钢盘条表面质量改进研究

对冷镦钢盘条冷镦开裂原因进行分析,确定盘条表面缺陷是影响冷镦钢质量的重要因素,是导致冷镦钢盘条冷镦开裂的主要原因。对引起冷镦钢盘条铁皮压入、折叠、划伤、内部组织不均匀及头尾修剪不干净等缺陷进行分析,并制定相应的改进措施。经过总结与归纳,形成"冷镦钢生产控制预案",经过多轮生产验证,效果明显,缩短了现场因冷镦不合格的调整时间,冷镦钢盘条的合格率由89%提高至96%,由于盘条轧制原因产生的冷镦开裂异议率减少3%。     

冷镦标准件用热轧盘条SCM435的研制

介绍冷镦标准件用热轧盘条SCM435的生产工艺及过程控制。100 t转炉出钢温度控制在1 620～1 650℃;100 t LF精炼炉出钢温度控制在1 555～1 565℃;由六机六流小方坯连铸机铸成150 mm×150 mm方坯,经步进梁式加热炉进入高线机组轧制,其中水冷控制保证盘条的吐丝温度为800～840℃。经检验,Φ12 mm SCM435热轧盘条的平均屈服强度为465 MPa,平均抗拉强度为705 MPa,平均面缩率56%,1/2冷顶锻合格率达100%,可满足高端用户实际生产需求。     

ML20MnTiB高强度冷镦钢线材的研制与开发

紧固件制造要求ML20MnTiB冷镦钢线材提高冷加工性能、淬透性和综合力学性能。安钢采用100 t转炉—LF精炼—150 mm×150 mm连铸小方坯—高速线材生产线,研制开发出ML20MnTiB高强度冷镦钢线材,主要化学成分如下:w(C)为0.19%~0.22%,w(Si)为0.08%~0.20%,w(Mn)为1.40%~1.55%,w(Ti)为0.04%~0.06%,w(B)为0.000 5%~0.002 5%。冶炼过程中控制硼不被氧化和氮化,轧制过程中开轧温度为(950±30)℃;精轧温度为(870±20)℃;减定径温度为(830±20)℃,吐丝温度为(800±20)℃,入口辊道速度为12~18m/min。生产实践表明:产品综合性能稳定,各项技术指标达到用户制作10.9级高强度螺栓的要求。     

SCM435冷镦钢线材的开发

介绍采用100 t转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、高速线材轧制工艺路线研制SCM435合金冷镦钢线材的生产试验过程。对产品实物质量分析表明:SCM435冷镦钢线材组织均匀,冷镦性能优良,满足生产12.9级高强度紧固件的技术要求。     

电力铁塔紧固件用SWRCH25K冷镦钢盘条的开发及应用

介绍SWRCH25K冷镦钢热轧盘条的开发过程。给出盘条生产工艺的控制要点:(1)碳含量按中限控制,硅含量按中下限控制。(2)冶炼采用高拉碳技术高碳低磷出钢,喂Fe-Ca线进行夹杂物变性处理,提高钢质纯净度。(3)连铸采用全保护浇注、严格控制过热度,保持拉速稳定,二冷采用弱冷配水及电磁搅拌技术,保证铸坯质量。(4)采用控制轧制和控制冷却技术,优化工艺及设备,加强过程控制管理。成品螺栓抗拉强度670～680 MPa,延伸率9%～12%,心部硬度为92.2～96 HRB,可满足电力铁塔用6.8级紧固件的需求,并且模具损耗大大降低。     

ML08盘条冷镦开裂分析

介绍ML08冷镦钢盘条的生产工艺,对Φ10mm ML08盘条冷镦时出现开裂现象进行分析。对不合格盘条试样表面进行酸洗、打磨及抛光,用光学显微镜观察表面缺陷,根据裂纹特征确定盘条冷镦开裂是由铸坯表面缺陷造成的;通过观察铸坯表面,分析冶炼记录,发现盘条冷镦不合格炉次的全铝质量分数为0.004%,小于全铝质量分数的控制标准(0.0045%),确认是冶炼过程脱氧不良带来的针孔状气泡造成了铸坯表面缺陷,从而导致盘条冷镦开裂。     

大规格冷镦钢线材的生产实践

分析冷镦钢线材冷镦开裂原因,针对Φ16,20 mm大规格冷镦钢线材出现的冷镦开裂、堆钢、不易集卷、尺寸超差等问题,从炼钢、连铸、轧制等工艺过程控制方面提出优化措施并付诸实践,有效地降低了生产事故,稳定了生产,减少了冷镦开裂。