[发明专利]一种圆环链条用钢及其生产的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁材料及其生产方法，具体属于一种圆环链条用钢及其生产的方法。

背景技术

圆环链条主要使用于捆绑物体，如木头、型钢等吊运，其对圆环链条用钢的屈服强度要求较高，根据技术的发展及安全性的要求，目前要求其屈服强度在380MPa以上。

在现有技术中，圆环链条用钢一种是采用按GB/T3077中的20Mn2牌号钢，其工艺为电/转炉+LF精炼工艺，做热处理检验。其存在的不足：一是 P、S要求过于严格；二是工艺路线长，即采用电/转炉冶炼后，还需要经LF精炼炉，增加了精炼工序成本；三是由于Mn含量较高，对链条制作中的焊接性能不利。

20Mn2牌号钢的组分及重量含量列表

工艺流程为：电/转炉冶炼→精炼→连铸→加热→轧制→自然冷却→剪切→包装（无控制冷却）。

第二种是按照日本链条用圆钢标准JIS G3105-2004中对链条用钢的成分、性能所规定生产的链条用钢。其存在的不足使：力学性能偏低，即对屈服强度未作要求，抗拉强度仅要求490MPa，其不能满足目前的要求。

日本链条用圆钢标准JIS G3105-2004中对链条用钢的组分及重量含量列表

工艺流程：电/转炉冶炼→连铸→加热→轧制→自然冷却→剪切→包装（无控制冷却）。

发明内容

本发明要解决的问题是：克服目前用钢的P、S含量过于严格，冶炼时间长，由于Mn含量较高而易产生焊接裂纹，或力学性能低，不能满足要求的不足，提供一种P、S控制宽松，不会产生焊接裂纹且能保证其屈服强度在380MPa及以上、抗拉强度大于580MPa的圆环链条用钢及其生产的方法。

实现上述目的的措施：

一种圆环链条用钢，其组分及重量百分比含量：C：0.20～0.25%，Si：0.42～0.55%，Mn ：1.05～1.60%，P≤0.040%，S≤0.040%，Ceq≤0.52%，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产一种圆环链条用钢的方法，其步骤：

1）冶炼：控制钢水中P≤0.12%，S≤0.04%，并进行留渣操作，控制渣的碱度在2.8～3.5；吹氩时间不低于4分钟；

2）进行连铸并加热，加热温度控制在不低于1280℃，加热时间为60～90分钟；铸坯的组分及重量百分比含量：C：0.20～0.25%，Si：0.42～0.55%，Mn ：1.05～1.60%，P≤0.040%，S≤0.040%，Ceq≤0.52%，其余为Fe及不可避免的杂质；

3）进行轧制，控制开轧温度不高于1120℃，终轧温度不高于1100℃，轧制到所需尺寸；

4）用水进行控制冷却，控制冷却后温度在850～900℃；

5）分段剪切；

6）进行空冷，冷却至温度不高于400℃；

7）进行定尺剪切，并包装待用。

本发明中各元素的作用及机理：

 C：碳是钢中最基本的强化元素。钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量超过0.25%时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.25%。此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

Si：硅是固溶强化元素，能显著提高钢的屈服点和抗拉强度，故广泛用于合金结构钢的强化元素。硅含量如低于0.42%，则会导致屈服强度降低，如高于0.55%，会导致屈服强度过高，使圆环链条用钢的塑性降低而导致加工困难。

Mn ：锰是固溶强化元素，在碳素钢中加入0.80%以上时就算“锰钢”，不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的综合加工性能，如Q345钢比Q235屈服点高40%。锰量增高，降低焊接性能。

P：一般情况下，磷是钢中有害元素。易产生偏析，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏；降低塑性，使冷弯性能变坏。对于有一定使用要求的结构钢，要求钢中含磷量小于0.040%。

S：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利。所以对于有一定要求的结构钢，要求硫含量小于0.040%。

Ceq：Ceq=C+Mn/6，对焊接性能有要求时提出的指标，以保证在一定条件下焊接材料不产生裂纹。

本发明与技术相比，其消除了因锰含量偏高导致的焊接裂纹的缺陷，P、S控制宽松，加工制作容易，经采用轧后控冷，提高了钢的屈服强度到380MPa及以上，拉强度大于580MPa。

具体实施方式