[发明专利]一种含铋易切钢的轧制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种易切钢的轧制生产工艺，特别是一种含铋易切钢的轧制工艺，属于冶金技术领域。

背景技术

易切削钢(free cutting steel)，简称易切钢。是在钢中加入一定数量的一种或一种以上的硫、磷、铅、钙、硒、碲等易切削元素，以改善其切削性能的合金钢。随着全球环境保护意识的提高以及对环保的重视，要求减少对重金属铅等有害物质使用的呼声越来越高，开发一种性能适应环保要求且具有优良切削性能的新型环保易切钢成为必然趋势。含铋易切钢是一种用铋代替铅的新型环保易切钢，铋不固溶于钢中，能有效提高切削性能和熔融金属的脆断性，铋与铅相似但比铅轻，不会偏析，液态铋(Bi)对钢的基体来说，具有比铅(Pb)更高的润湿性。含铋易切钢的铋含量只有含铅钢中铅含量的一半，但它的加工性能和机械性能优良，其切屑性能和冷锻性能也优于含铅易切削钢，同时含铋易切钢满足了对环保的要求，对人体无害。目前国内对含铋易切钢的轧制工艺研究还处于空白状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种含铋易切钢的轧制工艺，防止含铋易切钢在轧制过程中产生表面裂纹及头部开裂，使轧件获得优良的组织和机械性能，并确保轧线顺利生产。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种含铋易切钢的轧制工艺。该工艺采用连铸钢坯进行轧制，轧制前用加热炉对钢坯加热，轧制过程包括粗轧工序、中轧工序、预精轧工序和精轧工序，所述钢坯在加热炉中的加热温度控制在1150～1230℃；粗轧工序中，轧制温度控制在1130～1200℃，在此温度段快速轧制，各道次的冷却水控制在工艺要求的范围内，粗轧各道次采用标准料型尺寸；中轧工序，轧制温度控制在1000～1060℃，各道次的冷却水控制在工艺要求的范围内，轧机料型采用标准料型尺寸；预精轧工序中，轧制温度控制在900～950℃，轧机料型采用标准料型尺寸；精轧工序中，轧制温度控制在930～980℃，轧机料型采用标准料型；终轧温度控制在810～830℃。

上述的含铋易切钢的轧制工艺，所述粗轧工序前，用高压水对加热炉出来的钢坯进行除鳞，清除钢坯表面的氧化铁皮，高压水的压力为18～20MPa。

前述的含铋易切钢的轧制工艺，所述粗轧工序中，采用在高温段快速轧制，确保轧件在高温1130～1200℃温度区间快速轧制变形。

前述的含铋易切钢的轧制工艺，所述中轧工序中，通过穿水冷却装置控制进入中轧机组的温度为1000～1060℃，使轧件在1000～1060℃温度区间变形。

前述的含铋易切钢的轧制工艺，所述预精轧工序中，通过穿水冷却装置控制进入预精轧机组的温度为900～950℃，使轧件在900～950℃温度区间变形。

前述的含铋易切钢的轧制工艺，所述精轧工序中，通过穿水冷却装置控制进入精轧机组的温度为930～980℃，使轧件在930～980℃温度区间变形。

前述的含铋易切钢的轧制工艺，通过穿水冷却装置控制终轧温度在810～830℃。

前述的含铋易切钢的轧制工艺，在轧制φ22mm的圆形含铋易切钢棒材时，粗轧工序中，粗轧机组采用箱-方、菱-方孔型系统组合，为了实现易切钢的均匀变形，各架次标准料型尺寸控制如下：

中轧机组到精轧机组采用园-椭圆孔型系统，在轧件进入中轧机组、预精轧机组前，对轧件的头部进行飞剪切头，并按工艺要求控制冷却水量；在中轧机组间采用微张力控制；进入预精机组轧、精轧机组采用活套控制，实现无张力轧制；轧件进入中轧机组进行控温轧制，温度控制在1000～1060℃。为了实现易切钢的均匀变形，连轧机组各道次料型尺寸控制如下：

在轧件进入预精轧、精轧机组前通过穿水冷却装置自动控温，控制轧件进入预精轧机组温度达到900～950℃，进入精轧机组温度达到930～980℃；轧后通过穿水冷却装置控制终轧温度在810～830℃。

前述的含铋易切钢的轧制工艺，当轧制S29mm六角形含铋易切钢棒材，粗轧机组采用箱-方、菱-方孔型系统组合，为了实现易切钢的均匀变形，各架次标准料型尺寸控制如下：

轧件进入中轧机组的温度控制在1000～1060℃。为了实现易切钢的均匀变形，连轧机组各道次料型尺寸控制如下：