[发明专利]一种SAE1541低脱碳层的制造方法

说明书

本发明公开了一种SAE1541低脱碳层的制造方法，属于钢坯加工技术领域，铸坯缓冷，铸坯入、出坑温度需严格控制，入缓冷坑温度≥600℃，出坑温度≤200℃，减少高温铸坯暴露在空气中强冷的时间；钢坯再加热，预热段加热工艺：预热段温度≤700℃。本发明中所涉及坯料尺寸为280*280，加热炉炉型为步进式加热炉，结构为多段结构，包括预热段、一加热段、二加热段和均热段，本发明对280*280的SAE1541生产过程工艺参数进行管控，主要涉及如下步骤:铸坯缓冷、加热炉再加热、高压水除鳞、轧制、产品质量检验等，可以做到过程可控结果可控，生产出的产品表面总脱碳层深度控制在0.7％D以下，实现黑皮材交货的产品，具有不需要变动设备，既简单易行，又经济实惠，易于推广等特点。

技术领域

本发明属于钢坯加工技术领域，尤其涉及一种SAE1541低脱碳层的制造方法。

背景技术

钢坯加热的目的是提高钢的塑性，减少轧制过程的变形抗力，为了达到轧制所需的温度，必须保证钢坯在加热炉各段的温度和在炉时间，钢坯表面的脱碳和氧化不可避免。

在炉时间指的是钢坯在加热炉停留的时间，在炉停留期间，通过钢坯与炉气之间的对流和辐射换热，钢坯内部的热传导，钢坯不断升温，达到出钢温度且钢坯内部温度均，钢坯在炉停留期间，钢坯表面和炉气发生化学反应，表层的钢中的C含量减少造成脱碳，在保证加热温度和温度均匀性的前提下，加热温度越低在炉时间越短，对减少脱碳越有利，炉气气氛通过控制燃气和助燃空气配比实现，空燃比低可以减少炉气中氧的浓度，降低炉气的氧化性，有利于脱碳控制；

现有加热炉为多段式加热炉，一般包括预热段、一加热段、二加热段和均热段，温度控制采用多段控制，通过控制每一段的加热温度、加热时间和炉气气氛来实现，加热时间由于受整个工序制约，实现精确控制难度大，由于在炉时间不同，导致产品总脱碳层厚度也不一样。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决加热时间由于受整个工序制约，实现精确控制难度大，由于在炉时间不同，导致产品总脱碳层厚度也不一样的问题，而提出的一种SAE1541低脱碳层的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种SAE1541低脱碳层的制造方法，具体包括以下步骤：

S1、铸坯缓冷，铸坯入、出坑温度需严格控制，入缓冷坑温度≥600℃，出坑温度≤200℃，减少高温铸坯暴露在空气中强冷的时间；

S2、钢坯再加热，预热段加热工艺：预热段温度≤700℃，预热段时间≥70分钟；

S3、进入一加热段加热工艺，一加热温度：≤850-1060℃，40分钟≤时间≤130分钟，一加热段加热工艺控制是控制脱碳的关键，钢坯进入一加段，钢坯表面温度已超过氧化和脱碳温度，根据一加段的在炉时间来控制该段的温度是控制的关键；

S4、进入二加段加热工艺，二加段温度1080℃-1160℃，50分钟≤时间≤100分钟，加段是钢坯在加热炉内吸收热量最多的部分，由于钢坯表面已达到或超过出钢温度，钢坯表面同时发生氧化和脱碳；

S5、进入均热段加热工艺：均热段温度1080℃-1120℃，40分钟≤时间≤80分钟，均热段钢坯表面已达到出钢温度，目的是均匀钢坯内部的温度，钢坯表面同时发生氧化和脱碳；

S6、进行烟气残氧控制：钢坯从进入一加段开始，炉尾烟气残氧浓度控制在1％-1.5％，钢坯进入加热炉后，烟气和钢坯表面接触，烟气中O2、H2O和O2等氧化成分和钢中的Fe和C发生反应和渗透，钢坯表面产生脱碳和氧化；

S7、进行均热段空燃比控制：钢坯进入均热段时，均热段空燃比≤1.5：1，钢坯达到均热段后温度最高，钢表面Fe氧化和C渗透速度最快，控制燃料空燃比的目的是调整炉气氛围，降低表面Fe氧化和C渗透速度；