[发明专利]一种大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢及其制造方法

权利要求书

1.一种大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢，其特征在于：化学成分按质量百分比包括C：0.35～0.55%，Si：0.10～0.50%，Mn：0.80～1.20%，P：≤0.030%，S：0.01～0.04%，Cr：≤0.30%，Ni：≤0.30%，Cu：≤0.05%，Mo：≤0.20%，Al：0.01～0.05%，V：0.03～0.50%，N：0.005～0.20%，Pb：≤0.02%，Sn：≤0.03%，余量为Fe 及不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢，其特征在于：钢中所有的Al元素和V元素分别与N元素形成化合物，并在晶界处析出。

3.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢，其特征在于：钢中Al:V:N的质量分数比值为Al：V：N＝1:（4～6）:（1.8～2）。

4.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢，其特征在于：所述圆钢的直径为90～150mm。

5.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢，其特征在于：所述圆钢在不进行调质热处理的热轧状态下，抗拉强度（Rm）≥800MPa，屈服强度（Rp0.2）≥530MPa，延伸率≥16%，断面收缩率≥20%；圆钢径向偏析特性满足：采用特殊方法酸浸腐蚀低倍试片，包括：检验面磨削→10%至30%硝酸酒精溶液浸泡擦拭→10%至30%盐酸水溶液浸泡擦拭→清水清洗表面→酒精清洗表面并吹干；测量低倍试片中心偏析黑斑尺寸，不大于0.015TRmm，T为连铸过热度系数，R为圆钢公称尺寸半径。

6.根据权利要求1所述的大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢，其特征在于：圆钢的金相组织为铁素体和珠光体，非金属夹杂物含量低，其中A类≤2.5级，B类≤0.5级，C类≤0级，D类≤0.5级，夹杂物在钢中弥散均匀分布。

7.一种制备权利要求1所述大直径工程机械液压油缸活塞杆用圆钢的方法，其特征在于：主要流程为电炉或转炉初炼→炉外精炼及VD或RH真空脱气→连铸浇铸→往复式轧机和或连轧轧机轧制→锯切断料→冷床冷却→表面及内部探伤→成品检验包装，主要生产工序的具体要求如下

（1）采用易切削非调质钢微合金化生产技术，调整合金成分及含量，通过提高Si、Mn、V含量，降低Cr含量，调节N含量，提高钢材热轧态屈服强度和抗拉强度；选择合理的Al含量与N匹配，实现细晶强化；

（2）在“电炉或转炉初炼”和“炉外精炼及VD或RH真空脱气”生产过程中，采用多项纯净钢冶炼技术，包括热装铁水生产技术，减少有害元素，缩短生产时间，节约能源；加强精炼过程的脱氧，保证钢中残铝量，利用钢水中良好的动力学条件，进行集中提前脱氧和真空脱气处理，使非金属夹杂物充分上浮并控制较低的气体含量；采用专家判定系统，对生产的连铸坯的质量进行综合判定，保证产品的表面质量；采用大包下渣检测技术，控制大包炉渣流入连铸中间包以免污染钢水，提高钢水纯净度；

（3）连铸工序严格控制钢水过热度不大于35℃，减少连铸坯及成品的中心成分偏析；连铸工序严格控制连铸拉速，确保拉速处于0.15至0.65m/min范围内，保证生产正常的前提下，使钢水在连铸过程中，心部高熔点元素充分上浮，减少连铸坯及成品的中心偏析；连铸工序使用轻压下技术，总压下量1至10mm，在确保连铸坯坯壳不被破坏的前提下，给予连铸坯内部液心一定压力，使铸坯心部高熔点元素充分上浮，减小连铸坯及成品的中心成分偏析；连铸工序严格控制连铸过程比水量，不大于0.5L/Kg，保持连铸坯冷却均匀；连铸工序采取合适的结晶器电磁搅拌参数，电流不大于500A，结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ，使连铸坯内部的钢水凝固更加均匀；连铸工序严格控制连铸过程比水量，使不大于0.5L/Kg，保持连铸坯冷却均匀；连铸工序采取控制结晶器电磁搅拌参数，电流不大于500A，结晶器电磁搅拌频率不大于2HZ，使连铸坯内部的钢水凝固更加均匀；连铸坯的规格为390mm×510mm及以上；

（4）钢材轧制过程中，将连铸坯加热至1100-1250℃，总在炉加热时间不大于8小时，连铸坯出炉后经高压水除鳞后进行轧制，轧制包括往复式轧机粗轧和连轧机精轧两步，粗轧开轧温度1050-1150℃，粗轧实施大压下量轧制，平均道次压缩比1-1.15，粗轧6-15道次，轧制成（185mm×185mm）～（215mm×215mm）的中间坯尺寸，粗轧结束后堆缓冷，缓冷至室温；再使用连轧机精轧，精轧前使用步进式连续加热炉，将粗坯加热到1100-1250℃，开轧温度1050-1150℃，平均道次压缩比1.1-1.2，轧制6~12道次，轧制成品尺寸φ90~150mm圆钢；

（5）锯切定尺断料；

（6）冷床冷却，圆钢离开冷床温度需≤450℃；

（7）表面及内部探伤，表面探伤要求缺陷深度≤0.30mm；内部探伤要求满足GB/T4162中A级标准要求；

（8）成品检验包装。