[发明专利]一种高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢及其生产方法，所述合金冷镦钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.19～0.24%，Mn：1.30～1.60%，Si：0.18～0.22%，Ti：0.04～0.10%，B：0.0005～0.0035%，Als：0.02～0.04%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热炉加热、控制轧制、冷却工序。本发明高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢通过合理的成分设计，结合加热温度、加热时间、进精轧温度、吐丝温度及轧辊轧槽使用寿命的控制，最终产品表面硬度和扭剪力窄的波动范围满足标准件厂家用户要求，在同类企业中具有较强的竞争优势。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢及其生产方法。

技术背景

ML20MnTiB扭剪型高强度螺栓是七十年代开发的重要基础元件，作为钢结构的连接件，已被大量使用；为了保证钢结构中使用的链接螺栓拧紧力一致，避免一部分螺栓由于拧紧过大，受力大，容易出现断裂；而部分螺栓拧紧力小，出现松动，不受力，最后造成钢结构出现质量问题；目前国内钢结构安装一般都是用高强度扭剪型螺栓，普遍使用10.9级钢结构用扭剪型螺栓。

10.9级钢结构用扭剪型螺栓，冷加工时变形大(以M20为例，螺栓的蘑菇头外径达到Φ37mm)对母材要求必须具有良好的冷镦性，母材必须具有良好的内在、表面质量；因其用在钢结构的链接，还要具有较高的强度和韧性。因此对使用的盘条ML20MnTiB成分控制、表面质量都有很严格的要求。

通过优化ML20MnTiB化学成分，结合加热炉加热、控制轧制工艺的改进，开发一种高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢及其生产方法，达到增加高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢铁素体含量，降低铁素体硬度，减少加工硬化、提高淬火、回火稳定性目的，使螺栓的硬度和扭剪力满足用户的要求势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢及其生产方法。

为解决上述技术问题的，本发明所采取的技术方案是：一种高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢，所述合金冷镦钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.19～0.24％，Mn：1.30～1.60％，Si：0.18～0.22％，Ti：0.04～0.10％，B：0.0005～0.0035％，Als：0.02～0.04％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明所述合金冷镦钢化学成分质量百分含量优选为：C：0.20～0.23％，Mn：1.40～1.48％，Ti：0.04～0.07％，B：0.0014～0.0024％。

本发明所述合金冷镦钢规格为Φ16～22mm。

本发明所述合金冷镦钢：硬度：33～39HRC，扭剪力：155～180KN。

本发明还提供了一种高强度扭剪型螺栓用合金冷镦钢的生产方法，所述生产方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热炉加热、控制轧制、冷却工序；所述加热炉加热工序，均热段温度1080～1120℃，加热时间90～130min；所述控制轧制工序，进精轧机温度880～920℃，吐丝温度850～880℃。

本发明所述连铸工序，液面波动控制在±15mm，控制过热度≤30℃；严格控制二冷区冷却的均匀性，采用弱冷，比水量为0.25～0.35L/min。

本发明所述控制轧制工序，轧槽使用寿命控制为：1#-4#≤10000t，5#-10#≤6000t，11#-12#≤5000t，13#-14#≤3000t，27#-30#≤2000t；28架导卫使用时间控制为≤2h。

本发明所述方法生产的过程和成品快速检验环节要求：2#剪、800剪每批首支进行取样酸洗；成品每批至少两支进行酸洗冷顶锻检验。

本发明设计思路：