[发明专利]耐大气腐蚀的08CrNiCu低合金高强度免退火冷镦钢及生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，特别是涉及一种适合制作金属紧固件的耐大气腐蚀的08CrNiCu低合金高强度免退火冷镦钢及生产工艺。

背景技术

据有关统计数据反映，在一些工业发达国家，每年由于大气污染腐蚀造成的经济损失约占国民经济生产总值的2—4%，每年由于大气污染腐蚀而报废的金属占年产量的10—40%，腐蚀造成的损失中30—40%是可以避免的。因此防腐蚀作为一门重要学科，已经越来越引起人民的关注，在防腐蚀材料的研究方面，一般采用两种方法，一是提高材料基体的耐腐蚀性能，第二是采用表面处理技术，即在金属表面涂覆或复合防腐蚀层的方法。

在紧固件行业，防腐蚀技术主要也是采用以上两种方法，如：一是采用不锈钢为材料制作紧固件，但其成本昂贵，产品缺乏市场竞争力；另一种为采用表面涂镀层处理方法，涂镀层与金属的结合容易失效，结合层被破坏后，对基体产生腐蚀，导致使用寿命降低，而切在途镀过程中，易产生二次环境污染；传统紧固件由于碳含量为中高碳，或合金含量高，常温下硬度高，一般采用先淬火后再冷加工，或采用热加工方法，此方法能源消耗高、金属损耗大、生产周期长、成本高。

发明内容

本发明的目的是开发一种耐大气腐蚀，节约能源，金属消耗低的耐大气腐蚀的08CrNiCu低合金高强度免退火冷镦钢。

本发明的目的采用下述技术方案实现：一种耐大气腐蚀的08CrNiCu低合金高强度免退火冷镦钢，其特征在于按重量百分比计，化学成分配比为：

C： 0.05~0.90%， Si：0.15~0.25%， Mn：0.55~0.65%， P：0.005~0.025%，

S：0.005~0.02%，Cr：0.65~0.75%，Ni ：0.25~0.30%，Cu：0.35~0.40%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明设计的化学成分，其各成分的机理如下：

采用Ni+Cr+Cu综合微合金化成分设计，提高材料的耐腐蚀性和强度；Ni + Cr + Cu ≥ 1.25%；

Cu是耐大气腐蚀低合金钢中最有效的元素，一般含量为0.2~0.5%，本钢种按中上限控制（0.35~0.40%）；

    Cr提高钢的强韧性，提高耐大气腐蚀，Cr与Cu配合效果尤为显著；本钢种按w（Cr）：w（Cu）= 2 ：1比例，Cr控制在0.65~0.75%；

Ni提高强韧性，提高大气腐蚀性能，与铬配合，控制在0.25~0.30%；

P也是提高耐大气腐蚀的元素，由于其对材料的冷脆影响，按低控制在

0.005~0.025%，；

    S: 不可避免的杂质，其上限控制在0.02%；

C：保证钢的强度所必须的元素，控制在0.05~0.90%，

Si：提高钢的耐腐蚀性能，改善冷变形抗力，控制在0.15~0.25%，

Mn：改善钢的强韧性必须的元素，控制在0.55~0.65%，

本发明的优点在于，在大气和水环境下，材料表面耐氧化腐蚀，具有较长的使用寿命；免淬火直接冷墩成型，工艺无须通过冷加工前的软化退火工序，能耗大幅降低，金属消耗小，生产周期缩短，工作效率高；因合金加入量降低而成本降低，但强度高，可用于加工8.8级螺栓及配套螺母；与普通中高强度冷墩钢比，含碳量大大降低，具有优良的焊接性能。

具体实施方式

本发明钢的生产工艺采用EAF炉初炼—LF精炼—方坯连铸—高速线材轧制工艺路线：采用硅铝脱氧冶炼工艺控制的纯净度；通过控轧控冷技术获得盘条合理的显微组织，保证优良的冷加工性，其具体冶炼工艺如下：

EAF炉初炼：所有炼钢原材料必须保持干燥，以降低钢中氢含量；出钢增碳时，采用低氮增碳剂，以降低钢中氮含量；酸溶铝控制0.01~0.02%；

LF精炼：精练末期喂CaSi线进行钙处理，并软搅拌大于3分钟；

方坯连铸：连铸中间包目标过热度：20~25℃；

高速线材轧制：单炉轧制，不得组批；为提高产品表面质量，坯料出炉后须进行高压水除磷；开轧温度控制在1000±20℃；吐丝温度890~900℃；

斯太尔摩线采用延迟型冷却工艺。