[发明专利]一种高性能农具及作业工具用扁钢及其加工方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工与成型技术领域，具体涉及一种高性能农具及作业工具用扁钢及其加工方法。

背景技术

随着大中城市老城区的拆除改造扩容、新城镇建设、一些新型工业园区的建设和高速公路的升级改造等工程推进，对城市园林、道路绿化的要求越来越高，绿化工作量成倍加大；目前城市绿化的一些基本工具相对简陋，高原山区如农场产品种植基地为发展种植业，对锄头、铁铲用扁钢有大量需求。我国制作农具用的材料虽有标准如GB/T1199《农用复合钢》、GB/T1466《农业机械用特殊截面热轧型钢》，但实际材料材质不一，钢的牌号有Q235、Q345、HRB335、45钢等，目前的锄头、铁铲用45钢扁钢大多采用全连轧棒材轧机生产，该工艺轧制加工费较高，市场竞争优势不强；另外，由于轧线倍尺飞剪刀片宽度的限制和轧后扁钢上冷床的输送辊辊身长度的限制等设备因素，通常仅能轧制宽度为40-65mm的扁钢，一般不能生产宽度≥90mm的扁材。

现有技术涉及扁钢的轧制工艺有：山西太钢不锈钢有限公司的专利“一种扁钢及其制造方法”，属不锈钢，材料不同；上海昌强电站配件公司的专利“精整倒角扁钢及其生产方法”不属于锄用扁钢；“无孔型轧制圆钢、扁钢的工艺及其导卫装置”、“轧制扁钢产品的装置”两件专利涉及工艺宽泛并偏重装置发明；重钢的“高强度球扁钢的生产工艺”、“提高高强度球扁钢低温冲击性能合格率的生产方法”两件专利涉及球扁钢产品；扬州诚德公司是“球扁钢生产新工艺”；蒂森克虏伯钢铁股份公司仅涉及一种“耐腐蚀扁钢产品的制造方法”。但是，这些工艺方法都无法满足农用或者作业工具用扁钢的轧制，无法满足现代农具或者作业工具用扁钢的性能需求，因此，研制开发一种供农用作业器具及工具用的扁钢及其加工方法成为了解决这一问题的重要途径。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高性能农具及作业工具用扁钢，工艺力学性能优于GB/T699标准；第二目的在于提供一种轧制这种高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的高性能农具及作业工具用扁钢其组成按重量百分比计为C：0.43～0.47 wt%、Si：0.18～0.30wt%、Mn：0.60～0.75wt%、S≤0.025 wt%、P≤0.025 wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，通过钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制和钢材精整工序制得。

本发明的第二目的是这样实现的，包括钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制及钢材精整工序，其特征在于具体包括：

A、钢水冶炼及脱氧合金化：将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.08 wt%，出钢温度小于1670℃；出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为：4.0kg/t钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～40NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入7.5～9.5kg/t钢的高碳锰铁；1.8～2.2 kg/t钢硅钙钡合金，1.5～3.2 kg/t钢的硅铁，1.8～3.4kg/t钢的增碳剂；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹氩2min，然后将钢水吊送至精炼工位；

B、钢水LF炉精炼：将钢水移至LF炉精炼工位后吊接好氩气带，开启氩气，采用20～30NL/min吹氩0.5~1.5min，然后下电极采用档位8～10档化渣；通电2~4min后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；然后加入电石0.5~0.7kg/t钢调渣，控制渣碱度为4.0～6.0；之后将钢水温度加热至1585～1595℃后进行喂线处理，喂线结束采用流量为20～30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为4~6min，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为0.8~1.2kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；

C、钢水浇铸：在中间包温度为1515～1530℃，拉速为1.9～2.1m/min，二冷比水量为1.2～1.4L/kg的条件下，将钢水连铸成钢坯并进行定尺切割；

D、钢坯加热：将钢坯送入加热炉进行加热，控制炉膛气氛为微正压的弱还原性气氛，即炉膛压力为9~13Pa，以防止钢的过氧化，钢坯的加热时间为70~90min，加热炉均热段炉温为1130~1150℃，钢坯开轧温度为1080~1100℃；