[发明专利]一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材及其生产方法

说明书

本发明公开了一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材及其生产方法，所述线材化学成分组成及质量百分含量为：C：0.20～0.35%，Mn：0.85～1.55%，Si：0.25～0.50%，P≤0.01%，S≤0.01%，Cr：1.00～1.50%，Ti：0.05～0.15%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；生产方法包括加热、轧制和冷却工序。本发明通过优化化学成分及加热、轧制、冷却工艺，具备了省略退火直接拉拔且拉拔减面率可达50%不断丝的效果，满足了客户需求；线材显微组织由铁素体+珠光体组成，铁素体比例≥50%，晶粒度10～12级；线材抗拉强度600～660MPa，伸长率≥30%，面缩率≥70%。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材及其生产方法。

背景技术

合金钢线材往往通过在钢中添加铬、锰、钛、钼、钒等合金元素而增加钢的淬透性能，使加工的零部件在调质处理后具有良好的综合力学性能。合金元素的添加在增加淬透性的同时也增加了线材的强度和硬度，恶化了拉拔性能，在进行成型加工前需要进行球化或软化退火，增加了工序能耗。

本发明所述合金钢线材主要用于制备各类轴类零件，要求较高的强度和韧性。由于合金钢线材强度、硬度高，首先需要对线材进行球化退火处理，随着节能环保的要求及下游客户降低成本的需求，可以省略退火直接拉拔且具有优良拉拔性能的线材是客户所希望获得的产品。

专利号CN1313913A公布了一种“具有优良拉拔性能和拉拔后疲劳抗力的高碳钢线材”，其针对的主要是用于生产桥梁缆索的高碳钢线材，与本发明不符，本发明主要针对中碳合金钢线材。

专利号为CN102416411B公开了“一种疲劳性能优良的直接拉拔弹簧钢线材的制造方法”，但其主要针对弹簧钢而言，与本发明内容不符。

针对客户实际问题，本发明开发了一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材，可以实现省略退火直接拉拔的目的，且拉拔性能优良，盘条拉拔变形减面率可达到50%而不断丝。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材；本发明还提供了一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材,所述线材化学成分组成及质量百分含量为：C：0.20～0.35%，Mn：0.85～1.55%，Si：0.25～0.50%，P≤0.01%，S≤0.01%，Cr：1.00～1.50%，Ti：0.05～0.15%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明免退火合金钢线材的化学成分组成说明：

C：0.20～0.35%，碳对钢的机械性能有巨大的影响，为了保证成品零件调质后的强度水平，碳含量需控制在0.20%以上，另一方面，若碳含量过高，则影响加工成型性能，因此将碳含量的上限设定为0.35%。

Mn：0.85～1.55%，锰可提高钢的淬透性，为了发挥锰的作用，将锰含量下限设定为0.85%，另一方面，若锰含量过高，则易发生偏析，具备产生马氏体等淬火态组织，对拉拔性能不利，因此锰含量上限设定为1.55%。

Si：0.25～0.50%，硅是脱氧元素，同时适量的硅含量可使线材表面生成Fe₂SiO₄，有利于机械除磷性能改善，因此将硅的下限设定为0.25%，另一方面若硅含量过剩，则Fe₂SiO₄生成量较大，反而使机械除磷性能变差，同时会造成表面脱碳倾向加大，因此硅含量的上限设定为0.50%。

P≤0.01%，磷会使钢的韧性、拉拔性能恶化，因此为了防止拉拔过程断丝的发生，将磷的上限设定为0.01%。