[发明专利]非调质轴类零件用棒材及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种非调质类钢，具体来讲是一种非调质轴类零件用棒材，还涉及其制造工艺。

背景技术

非调质圆钢是在热轧状态或正火状态或锻造后空冷状态下具有与调质热处理态相当的综合力学性能的中碳低合金结构钢，该钢种具有简化生产工艺，较少变形开裂，从而降低能耗和生产成本，因此非调质钢受到各国的重视，得到迅速发展和应用；现有的非调质钢主要是通过添加一定量的合金元素如Cr、Ni或V等来提高强韧性，经检索发现，授权公告号为：CN102199731B的中国专利公开了“一种复合微合金化的大截面非调质钢”，该发明V含量在0.04%以上，添加了B元素，Si含量在0.4%以下，未对Al含量进行特殊控制，且棒材冲击功在40J以下；申请公布号为：CN102605249A的中国专利公开了一种“锰硼系低碳微合金高强度非调质钢及其生产方法”，该发明 V含量在0.08以上，添加了B元素，并且Si、Mn含量均较高，因此生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，减少加入的合金元素量，通过合理的成分设计和轧后的控温冷却，得到力学性能优良的非调质轴类零件用棒材。

本发明解决以上技术问题的技术方案：

一种非调质轴类零件用棒材，其化学成分按重量百分比计包括： C0.35～0.41%，Si0.50～0.65%，Cr≤0.25%，Mn1.35～1.55%，Al0.010～0.040%，S0.015～0.065%，P≤0.025%，Nb0.010～0.040%, V0.010～0.034%, Ti0.010～0.040%,N0.0120～0.0200%,余量为Fe和不可避免的杂质。

制造非调质轴类零件用棒材的工艺，包括以下工序：EAF冶炼→LF精炼→VD真空处理→轻压下工艺连铸→铸坯缓冷→铸坯检验→加热→除鳞→大压下轧制→控制冷却→入坑→矫直→修磨→探伤→成品检验→包装→标识→称重→入库，

EAF冶炼工序中：严格控制电炉终点碳、终点磷及出钢温度，采用偏心炉底无渣出钢，出钢过程钢包内加合金进行预脱氧，严禁出钢下渣；

LF精炼工序中：通过喂铝线和添加铝粒使钢水保证Al含量≥0.010%，全程吹氩充分搅拌，确保白渣时间≥30分钟；

VD真空处理工序中：在VD工位保持氩气搅拌，破真空后按目标值微调成分，喂入钙铁线进行夹杂物变性处理，保证氩气软吹时间在10分钟以上，钢中加钙后，可以避免形成长条状的硫化物夹杂，从而改善钢的各向异性。借助于喂丝机快速输入钢液，在钢液深处熔化溶解，起到脱氧、脱硫、去夹杂的作用，同时能对成分进行微调，能使金属及稀土等元素提高收得率，保证 成份的稳定性。减少贵重元素的加入量，降低精炼成本。适用于炉外精炼过程中进行钢水钙处理；

轻压下工艺连铸工序中，大断面连铸机凝固末端轻压下连铸，过热度20-30℃；

大压下轧制工序中，轧制加热温度控制在1100-1280℃之间、开轧温度1100℃以上，终轧温度900℃以上；

大压下轧制工序中，采用双辊可逆式轧机，最大辊径φ950，单道最大压下量达80mm；

轧后控制冷却工序中，采用轧制后穿水快速冷却,上冷床温度控制在750℃以下,上冷床控制棒材间距均匀冷却、下冷床相变结束后入坑缓慢冷却。

本发明进一步限定的技术方案为：

进一步的，按重量百分比包括以下组分：C 0.35%，Si 0.65%，Cr 0.05%，Mn 1.55%，Al 0.010%，S 0.015%，P 0.013%，Nb 0.040%, V 0.034%, Ti 0.040%, N 0.0190%，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步的，按重量百分比包括以下组分：C0.36%，Si0.61%，Cr0.10%，Mn1.51%，Al0.013%，S0.028%，P0.010%，Nb0.036%, V0.032%, Ti0.033%, N0.0175%，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步的，按重量百分比包括以下组分：C0.37%，Si0.55%，Cr0.16%，Mn1.44%，Al0.017%，S0.046%，P0.009%，Nb0.025%, V0.026%, Ti0.025%, N0.0132%，余量为Fe和不可避免的杂质。