[发明专利]一种高效节能冷镦用钢热轧盘条及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁制造领域，具体的说是指一种高效节能冷镦用钢热轧盘条及其生产方法。

背景技术

冷镦钢线材主要用于制造螺栓、螺母、螺钉等紧固件和一些冷成形的零部件，用途十分广泛，需求量大。家电螺钉、螺丝产品技术要求如下：（1）芯部硬度（HV0.3）：270-390；（2）表面硬度（HV0.3）：≥450；（3）抗扭强度（N·m）：ST2.9：1.5，ST3.3：2.0，ST3.5：2.8，ST3.9：3.4，ST4.2：4.4，ST4.8：6.3，ST4.9：6.5，ST5.5：10。按照以上技术要求，所采用的钢种应为碳含量为0.22%左右的冷镦钢，用中碳钢盘条制备高强度螺栓时需要退火或拉拔退火，以软化材料，降低材料的硬度，减少冷镦过程中可能造成的开裂。但是，退火工序不但消耗大量能源，增加生产成本，容易造成金属损失和污染环境，而且还会导致线材表面脱碳，影响紧固件表面质量疲劳性能。

为克服以上缺点，公布号为104988409A的中国发明专利公开了免退火冷镦钢热轧盘条，其成分按重量百分比为：C 0.29～0.38%、Si 0.15～0.30%、Mn 0.70～0.90%、P ≤0.03%、S ≤0.03%、Cr ≤0.30%、B 0.0008～0.0050%，其余为铁和残余元素。公告号为103882304A的中国发明专利则公开了一种超低硬度免退火冷镦钢生产方法，冷镦钢的成分按重量比重百分比为：C含量为0.19-0.22%，Si含量不大于0.08%，Mn含量为0.80-1.0%，P含量不大于0.015%，S含量不大于0.010%，Alt含量不大于0.025%，Ti含量为0.025-0.050%，B含量不大于0.035%，余量为Fe和不可避免杂质。以上两个专利都是通过降低Si、Cr、C、Mn的含量，以实现强度的降低与塑性的改善，但其淬透性仍然不高，导致其冷镦钢线材的使用受到限制。

发明内容

本发明提供一种高效节能冷镦用钢热轧盘条及其生产方法，以解决现有冷镦钢热轧盘条的淬透性不高，使用受到限制等缺陷。

本发明采用如下技术方案：

一种高效节能冷镦用钢热轧盘条，该冷镦钢的成分按重量百分含量包括：C含量为0.05-0.13%，Si含量为不大于0.08%，Mn含量为0.5-0.7%，P含量为不大于0.02%，S含量为不大于0.02%，Als含量为不小于0.01%，Ti含量为0.02-0.03%，B含量为0.004-0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步地，该冷镦钢的成分还包括以下重量百分含量的成分：V含量为0.005-0.015%，Co含量为0.005-0.01%。

优选地，该冷镦钢包括以下重量百分含量的成分：包括以下重量百分含量的成分：C含量为0.13%，Si含量为0.05%，Mn含量为0.50%，P含量为0.01%，S含量为0.02%，Als含量为0.02%，Ti含量为0.02%，B含量为0.004%，V含量为0.015%，Co含量为0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明还提供一种高效节能冷镦用钢热轧盘条的生产方法，包括连铸、加热、轧制、吐丝成圈和斯太尔摩辊道冷却工序，所述加热工艺是将钢坯送入加热炉内加热至1050℃；所述轧制工序中，进精轧温度为890-950℃；所述吐丝工序中，吐丝成圈的温度控制在880-900℃；所述斯太尔摩辊道冷却工艺是控制辊道的速度为0.2-0.5m/s，冷却速度为0.5-5℃/s。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明大幅度降低钢的碳含量，大幅降低拉拔后钢的强度，且提高其塑性，同时增加了Mn的含量，锰有很好的脱氧能力，能把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量，降低钢的脆性，改善钢的热加工性能，锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体；本发明还加入了适量的硼，在钢中形成酸性硼，进一步提高了钢的淬透性。

2、本发明还加入了V和Co元素，其中，V在高温时与硫、氮直接化合，起到固氮作用，防止氮与硼反应，还减轻了硫的有害作用，同时V还可提高钢在高温时的抗氧化性，改善钢的焊接性能；微量的Co可在一定程度上弥补钢的强度，提高各种紧固件表面的硬度。