[发明专利]一种40Cr热轧圆钢及其生产方法

说明书

本发明涉及铁合金冶炼领域，公开了一种40Cr热轧圆钢及其生产方法，其技术方案要点是一种40Cr热轧圆钢，其通过熔炼、合金脱氧化、LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、热轧、轧后控冷、钢材精整得到如下组成的圆钢：C：0.37‑0.44wt%，Si：0.17‑0.37wt%，Mn：0.50‑0.80wt%，V：0.32‑0.35wt%，P：≤0.025wt%，Y：0.2‑0.25wt%，S：≤0.025wt%，Cr：0.8‑1.10wt%，Ta:0.3‑0.54wt%，Al：0.010‑0.025wt%，其余为Fe和不可避免的杂质，连续生产成分稳定的上述40Cr热轧圆钢，其具有良好的冲击韧性、耐腐蚀性和抗锈蚀性，减少生产过程和储存过程中废钢的产生，实现节省能耗和物料，降低生产成本，提高产品经济效益。

技术领域

本发明涉及铁合金冶炼领域，特别涉及一种40Cr热轧圆钢及其生产方法。

背景技术

热轧圆钢是圆钢的一种，其规格为5.5-250毫米，具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等的特点，其中5.5-25毫米的小圆钢常用作制造钢筋、螺栓及各种机械零件的原料；大于25毫米的热轧圆钢，主要用于制造机械零件或作无缝钢管坯的原料。

热轧圆钢生产步骤主要包括有铁水熔炼、合金添加和脱氧、造渣、浇铸和热轧。一般的热轧圆钢由于炼制过程中钢水成分而导致热轧时冲击韧性较差，表现出浇铸成型的铸坯表面出现折叠、裂缝和氧化脱炭的表面缺陷以及热轧后表面因张力过多而产生划痕或裂缝的表面缺陷，因为较大直径的热轧圆钢一般作为管件坯体的原料，当其表面存在上述表面缺陷以及表面缺陷内发生深入热轧圆钢内的锈蚀时，其因可能存在内部冲击韧性低的结构强度问题而无法作为管件坯体的原料使用，只能降级或作为废钢原料回炉，因此造成能源和物料上的浪费，有待改进。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术的不足，提供一种40Cr热轧圆钢，提高了40Cr热轧圆钢的冲击韧性，减少废钢的产生，提高成品经济效益。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种40Cr热轧圆钢，其组成按质量分数为：

C：0.37-0.44wt％，Si：0.17-0.37wt％，Mn：0.50-0.80wt％，V：0.32-0.35wt％，P：≤0.025wt％，Y：0.2-0.25wt％，S：≤0.025wt％，Cr：0.8-1.10wt％，Ta：0.3-0.54wt％，Al：0.010-0.025wt％，其余为Fe和不可避免的杂质。

通过采用上述技术方案，40Cr热轧圆钢在炼制过程中掺入钇，改变了40Cr热轧圆钢内夹杂物的形态，细化晶粒粒径，从而提高40Cr热轧圆钢及其铸坯的强度和冲击韧性，进而改善40Cr热轧圆钢及其铸坯的可加工性，避免铸坯热轧后表面出现折叠或划伤的缺陷，以及提高40Cr热轧圆钢及其铸坯的耐腐蚀性和抗氧化性，避免铸坯在浇铸成型或热轧时表面因高温氧化脱炭导致的细小缺陷；

在掺入钇的基础上再掺入钒，利用钒的析出强化，增强钇的晶体析出，提高钇的添加效果，进一步增强40Cr热轧圆钢的冲击韧性，同时钒可提高40Cr热轧圆钢及其铸坯的抗爆裂性，避免铸坯因冷却过快而导致的铸坯中心疏松或表面产生裂痕；

同时还掺入钽，在铸坯冷却过程中，铸坯表面的钽缓慢氧化形成致密的氧化层，避免提高铸坯的抗锈性能和热轧圆钢的抗腐蚀性能，

由此提高40Cr热轧圆钢及其铸坯的强度、冲击韧性、抗爆裂性、抗锈性能和抗腐蚀性，进而减少40Cr热轧圆钢成品表面的缺陷，从而减少废钢的占比和提高产品品质，实现节省能耗和物料，降低生产成本，提高产品经济效益。

本发明的第二个目的是针对现有技术的不足，提供一种40Cr热轧圆钢的生产方法，其可连续生产成分稳定的上述40Cr热轧圆钢。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：