本發(fā)明涉及合金鋼生產(chǎn)，具體為一種合金鋼生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，為了改善鋼的性能，在冶煉過程中有目的地加入一種或多種合金元素的鋼，合金鋼通過合金元素的強(qiáng)化作用，可以達(dá)到很高的強(qiáng)度，同時，合理的合金配比和熱處理工藝可以使其保持良好的韌性。

2、在合金鋼生產(chǎn)的過程中，如果對圓鋼表面進(jìn)行除鱗時，無法除鱗完全，極易導(dǎo)致圓鋼表面凹凸不平，在后續(xù)的加工過程中，如軋制或機(jī)械加工，這些殘留的氧化鐵皮會在鋼材表面形成壓痕或劃痕，壓痕或劃痕的產(chǎn)生會使零件在受到外力作用時，這些應(yīng)力集中點(diǎn)容易產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而導(dǎo)致零件失效，特別是對于一些含有鉻、鎳等合金元素用于耐腐蝕性要求較高場合的合金鋼圓鋼，表面氧化鐵皮的殘留會大大降低其耐腐蝕性，使其無法發(fā)揮應(yīng)有的性能優(yōu)勢，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的性能低，殘次品比例較大，針對這一問題，我們提出了一種合金鋼生產(chǎn)工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種合金鋼生產(chǎn)工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種合金鋼生產(chǎn)工藝，包括對圓鋼規(guī)格質(zhì)量的篩選、入爐、加熱、除磷、軋制、鋸切、冷床、入坑緩冷、精整修磨和棒材成品檢驗(yàn)、驗(yàn)收；

3、s1、其中對圓鋼規(guī)格質(zhì)量的篩選階段，選取直徑范圍在50毫米到160毫米之間的圓鋼，其中圓鋼中ni≤0.25％、cu≤0.35％、mo≤0.06％，按照其中的比例來判斷圓鋼的質(zhì)量是否符合要求；

4、s2、在入爐、加熱、除磷階段，需要根據(jù)圓鋼和方坯的尺寸、重量、外形和表面質(zhì)量，對圓鋼進(jìn)行分類，根據(jù)類別的不同選擇不同的在爐時間，轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼的終點(diǎn)控制目標(biāo)值：碳含量＞0.10％，p＜0.015％，補(bǔ)吹次數(shù)≯2次，確保c—t協(xié)調(diào)出鋼，軋制過程中利用高壓水除鱗，除鱗工作壓力設(shè)定不小于12mpa，利用800軋機(jī)采用破鱗軋制，將表面氧化鐵皮去除干凈，如果出現(xiàn)氧化鐵皮去除不干凈，應(yīng)立即停止出鋼，安排鉗工檢查水嘴和壓力，處理完后才可來鋼；對于已出爐的鋼坯應(yīng)通知800軋機(jī)采用破鱗軋制，將表面氧化鐵皮去除干凈，避免氧化鐵皮軋制壓入導(dǎo)致的表面麻面等缺陷；

5、s3、在軋制階段，開軋溫度＞1001℃，終軋溫度＞851℃，在應(yīng)對除鱗不干凈時因采用破鱗工藝軋制，當(dāng)鋼材通過一組上下軋輥時，軋輥的特殊設(shè)計(jì)會使鋼材產(chǎn)生彎曲變形，由于氧化鐵皮的韌性和鋼材基體不同，在鋼材彎曲時，氧化鐵皮無法像鋼材一樣發(fā)生同步變形，從而在其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力集中，在連續(xù)彎曲的過程中，氧化鐵皮會因承受不住這些應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，隨著后續(xù)的軋制過程，這些裂紋會逐漸擴(kuò)展，最終使氧化鐵皮從鋼材表面剝落，去除氧化鐵皮后，鋼材表面直接暴露在外界環(huán)境中，在進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆栏幚?如涂漆、鍍鋅等)后，能更好地防止腐蝕介質(zhì)與鋼材基體接觸，從而顯著提高鋼材的耐腐蝕性；

6、s4、在鋸切、冷床、入坑緩冷階段，熱鋸鋸切頭尾長度應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程要求執(zhí)行，可增加長度但絕不可短于要求長度，如有未鋸切干凈的，應(yīng)增加相應(yīng)批次的鋸切長度49～201mm左右，圓鋼在冷床不得使用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)冷，圓鋼生產(chǎn)后進(jìn)入緩冷坑緩冷，緩冷時間大于24小時，圓鋼在生產(chǎn)后，內(nèi)部組織處于不穩(wěn)定狀態(tài)；

7、s5、在精整及修磨階段，不拉彎成品，不劃傷表面，對成品表面的耳子、劃傷和毛刺及飛邊等清理干凈，對成品進(jìn)行表面質(zhì)量檢查，表面的劃傷、裂紋、折疊、結(jié)疤、耳子、毛刺及飛邊等缺陷要修磨干凈，杜絕修磨不干凈的產(chǎn)品出廠，對于超出修磨標(biāo)準(zhǔn)范圍的圓鋼，必須挑廢，表面沒有劃傷、裂紋等缺陷會使產(chǎn)品看起來更加光滑、整潔，提高產(chǎn)品的整體美觀度；

8、s6、在棒材成品檢驗(yàn)、驗(yàn)收階段，對圓鋼的化學(xué)成分(熔煉分析)、非金屬夾雜物、末端淬透性、探傷、表面和尺寸，能夠提高產(chǎn)生的質(zhì)量；

9、優(yōu)選的，所述在圓鋼規(guī)格質(zhì)量的篩選階段圓鋼的尺寸為φ50～φ160mm。

10、優(yōu)選的，所述在入爐、加熱、除磷階段包括以下步驟：

11、s2.1、將不同尺寸的圓鋼，利用起重機(jī)或行車等設(shè)備將選出的圓鋼吊運(yùn)至轉(zhuǎn)爐車間的原料區(qū)，在放置進(jìn)轉(zhuǎn)爐前，采用噴砂除銹的方法，噴砂除銹能夠使圓鋼表面更加光滑、潔凈，以便于進(jìn)行后續(xù)的加工；

12、s2.2、根據(jù)圓鋼的尺寸調(diào)整在爐時間，150方冷坯在爐時間不小于90分鐘，240方冷坯在爐時間不小于149分鐘，280方冷坯在爐時間不小于149分鐘，300×430方冷坯在爐時間不小于239分鐘，350×430方冷坯在爐時間不小于269分鐘，當(dāng)鋼坯為熱裝時，在爐時間按照：150方冷坯在爐時間不小于76分鐘，240方不小于121分鐘，280方不小于141分鐘，300×430方不小于181分鐘，350×430方不小于201分鐘控制，以此保證鑄坯整體溫度均勻，防止出現(xiàn)肉眼可見的陰陽面，在鋼坯加熱過程中，“陰陽面”是一種形象的說法。它是指鋼坯表面出現(xiàn)明顯的溫度差異區(qū)域，就好像鋼坯有兩個不同的“面”，一面溫度高，一面溫度低，從視覺上看，溫度高的部分可能顏色更亮(比如呈現(xiàn)出亮紅色)，而溫度低的部分顏色較暗，如暗紅色或者接近鋼坯原始顏色，形成鮮明對比，類似陰陽的區(qū)別，陰陽面會導(dǎo)致鋼坯在后續(xù)加工過程中出現(xiàn)變形不均勻的情況，例如在軋制過程中，溫度高的部分金屬流動性更好，容易發(fā)生變形，而溫度低的部分變形困難，這會使鋼坯出現(xiàn)彎曲、扭曲等形狀缺陷，影響產(chǎn)品的尺寸精度和外觀質(zhì)量；

13、s2.3、利用可編程邏輯控制器，根據(jù)預(yù)先編寫的程序，從加熱過程開始就對時間進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)加熱爐啟動加熱程序時，可編程邏輯控制器的計(jì)時器同時開始工作，它能夠精確地記錄每一秒的時間流逝，一旦時間達(dá)到設(shè)定的20min閾值，可編程邏輯控制器可以根據(jù)程序邏輯自動觸發(fā)降低加熱溫度的指令，可編程邏輯控制器的計(jì)時精度可以達(dá)到毫秒級，能夠滿足對時間精確監(jiān)測的要求，同時還能抵抗工業(yè)環(huán)境中的電磁干擾等不利因素。

14、優(yōu)選的，所述s2.1中采用噴砂除銹的方法，是通過高速噴射的砂粒將圓鋼表面的鐵銹去除，這是因?yàn)殍F銹和油污等雜質(zhì)會在冶煉過程中影響鋼液的質(zhì)量，增加雜質(zhì)含量。

15、優(yōu)選的，所述s2.3中使用該控制器是源于當(dāng)事故時間大于20min時，如果不降低加熱溫度，鋼坯會持續(xù)吸收熱量，對于金屬材料，在高溫下長時間受熱，其晶粒會逐漸長大，一旦晶粒長大到一定程度，鋼坯的機(jī)械性能就會受到影響，韌性降低、強(qiáng)度會發(fā)生變化。

16、優(yōu)選的，所述在軋制的階段包括：

17、s3.1、利用手持式砂輪機(jī)將軋槽、擋板、導(dǎo)衛(wèi)、輥道等有銳角和毛刺的地方，打磨干凈，手持式砂輪機(jī)具有操作靈活的特點(diǎn)，打磨的目的為如果軋槽、擋板、導(dǎo)衛(wèi)、輥道等部位存在銳角和毛刺，會直接影響鋼材的表面質(zhì)量，經(jīng)過打磨處理后，軋槽等部件表面更加平整，能夠使鋼材在軋制過程中受到均勻的力，從而保證鋼材的尺寸精度；

18、換輥時及接班應(yīng)檢查800軋機(jī)輥槽，是否存在嚴(yán)重磨損、掉肉等情況，特別注意檢查推床表面，避免推床對紅鋼表面的劃、擦傷，導(dǎo)致成品表面的斷續(xù)、淺表折疊等缺陷；

19、s3.2、400t剪剪切長度應(yīng)按操作規(guī)程執(zhí)行，大方坯生產(chǎn)時400t剪必須剪干凈頭部魚尾缺陷，帶有魚尾的坯料會使切割后的長度產(chǎn)生偏差。

20、s3.3、接班檢查和中途停機(jī)應(yīng)檢查軋槽磨損情況，有無較嚴(yán)重裂紋及掉肉，冷卻水管噴嘴是否對準(zhǔn)軋槽，連接膠管是否漏水等，檢查導(dǎo)衛(wèi)是否對中，是否存在夾鐵、拉絲，導(dǎo)輥卡死等情況，發(fā)現(xiàn)異常及時停車處理或者更換，該方式能確保確保生產(chǎn)的安全性以及生產(chǎn)過程中的連續(xù)性。

21、s3.4、軋制過程中每小時應(yīng)測量各機(jī)架的料形尺寸，通過燒木印等方法檢查各機(jī)架的紅鋼表面、尺寸情況，確保成品表面沒有耳子、錯輥、橢圓等缺陷，通過燒木印等方法檢查紅鋼表面和尺寸情況，可以有效發(fā)現(xiàn)表面缺陷，發(fā)現(xiàn)并解決這些問題，能夠確保成品鋼材的表面質(zhì)量，使其光滑、平整，符合高質(zhì)量產(chǎn)品的外觀要求。

22、優(yōu)選的，所述在精修修磨階段包括：s4、圓鋼下冷床后入坑緩冷，緩冷時間不小于24小時，圓鋼在從冷床下來后，通過吊運(yùn)設(shè)備(如行車)將圓鋼轉(zhuǎn)移到緩冷坑中，緩冷坑通常是地下式或者半地下式的結(jié)構(gòu)，有一定的深度和容量，能夠容納一定數(shù)量的圓鋼，在放置圓鋼時，要盡量保證圓鋼放置平穩(wěn)，并且合理安排圓鋼之間的間距，以保證冷卻效果均勻，如果圓鋼放置過于緊密，會影響空氣流通，導(dǎo)致冷卻不均勻，放置不平穩(wěn)可能會使圓鋼局部接觸不良，影響熱量傳遞，均勻的冷卻效果可以使圓鋼的組織結(jié)構(gòu)更加均勻，避免因局部冷卻速度差異而產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

23、優(yōu)選的，所述精整及修磨階段包括：

24、s5.1、使用手持式砂輪機(jī)或角磨機(jī)進(jìn)行打磨，這些工具通過高速旋轉(zhuǎn)的砂輪與工件表面接觸，利用砂輪的磨削作用去除耳子和飛邊，對于較大的耳子，可先使用粗粒度砂輪(如35-60目)快速磨除大部分多余材料，然后換用細(xì)粒度砂輪(如109-180目)進(jìn)行精細(xì)打磨，使表面平整；

25、s5.2、檢查人員憑借肉眼直接觀察成品的表面，在良好的光照條件下，對產(chǎn)品表面的明顯缺陷如劃傷、耳子、毛刺及飛邊等進(jìn)行檢查，同時可利用放大鏡可以提高檢查的精度，對于一些較為細(xì)小的缺陷，如細(xì)微的劃傷或小毛刺，通過放大鏡可以看得更清楚，一般放大倍數(shù)在5-10倍的放大鏡可以滿足大部分表面質(zhì)量檢查的需求；

26、s5.3、通過用手觸摸產(chǎn)品表面來感知是否存在缺陷，對于一些表面不平整的情況，如結(jié)疤或折疊，用手觸摸可以感覺到表面的凹凸不平，在檢查金屬板材的表面質(zhì)量時，通過手指在板材表面滑動，能夠察覺到表面微小的起伏，從而發(fā)現(xiàn)可能存在的缺陷。

27、優(yōu)選的，所述棒材成品檢驗(yàn)、驗(yàn)收階段包括：

28、s6.1、利用原子發(fā)射光譜分析(aes)對化學(xué)成分(熔煉分析)進(jìn)行檢測檢測通過激發(fā)圓鋼樣品中的原子，使其發(fā)射出具有特定波長的光，這些光的波長和強(qiáng)度與元素的種類和含量有關(guān)；

29、s6.2、利用電子顯微鏡中的能譜分析法對夾雜物的含量進(jìn)行檢測，能譜分析法可以提供高分辨率的微觀形貌圖像，能夠更清晰地觀察夾雜物的細(xì)節(jié)特征，eds則可以對夾雜物進(jìn)行元素分析，確定夾雜物的化學(xué)成分；

30、s6.3、將圓鋼加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，加熱到規(guī)定的奧氏體化溫度后，在試樣的一端進(jìn)行噴水淬火，由于淬火時冷卻速度從淬火端向另一端逐漸減小，導(dǎo)致組織和硬度也相應(yīng)變化，通過測量沿試樣長度方向的硬度分布，可以評估圓鋼的淬透性，端淬溫度849℃±5℃；

31、s6.4、利用超聲波探傷法，超聲波在圓鋼中傳播時，遇到缺陷(如裂紋、氣孔等)會產(chǎn)生反射、折射和散射等現(xiàn)象，通過檢測超聲波的這些變化，可以確定缺陷的位置、大小和性質(zhì)；

32、s6.5、檢查人員直接用肉眼觀察圓鋼表面，檢查是否有劃傷、折疊、耳子、毛刺及飛邊等缺陷。在必要時可以使用放大鏡等輔助工具，以觀察更細(xì)微的表面缺陷；

33、s6.6、使用卡尺、千分尺、卷尺等常規(guī)量具對圓鋼的直徑、長度等尺寸進(jìn)行測量；

34、s6.7、表面不合格的圓鋼可進(jìn)行修磨的再次進(jìn)行修磨的環(huán)節(jié)，不可修磨的進(jìn)行判廢，性能不合格的可以進(jìn)行挽救的，再次進(jìn)行熱處理，并進(jìn)入修磨環(huán)節(jié)，而性能不合格且不可進(jìn)行挽救的，進(jìn)行評審、判廢。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種合金鋼生產(chǎn)工藝，具備以下有益效果：

36、1、該合金鋼生產(chǎn)工藝，通過利用軋輥的軋制力，使帶鋼或鋼材表面的氧化鐵皮在反復(fù)彎曲的過程中破裂和剝落，使圓鋼表面變得光滑平整，通過破鱗工藝去除氧化鐵皮后，軋制力能夠得到有效降低，使得軋制過程更加平穩(wěn)，對于需要進(jìn)行熱處理的圓鋼，破鱗后，圓鋼表面能夠與熱處理介質(zhì)更好地接觸，使熱量均勻地傳入圓鋼內(nèi)部，這樣可以保證圓鋼在熱處理過程中獲得更均勻的組織轉(zhuǎn)變，提高熱處理的質(zhì)量，并減少因殘留的氧化鐵皮造成圓鋼表面壓痕或劃痕的產(chǎn)生。

37、2、該合金鋼生產(chǎn)工藝，通過入坑緩冷的方式，圓鋼在生產(chǎn)過程中，由于組織轉(zhuǎn)變的不均勻會產(chǎn)生組織應(yīng)力，緩冷過程可以讓組織應(yīng)力逐漸釋放，當(dāng)緩冷時間大于24小時，組織應(yīng)力能夠得到更充分的釋放避免在后續(xù)的加工或使用過程中，因組織應(yīng)力集聚導(dǎo)致圓鋼變形或開裂的情況。

38、3、該合金鋼生產(chǎn)工藝，通過控制加熱爐的事故時間不超過20min，較短的事故時間有助于維持鋼材內(nèi)部組織的均勻性，在加熱過程中，鋼材內(nèi)部組織會發(fā)生奧氏體化等轉(zhuǎn)變。如果事故時間過長，鋼材不同部位的溫度差異會導(dǎo)致組織轉(zhuǎn)變不均勻，控制事故時間不超過20min的方式有利于減少安全隱患的發(fā)生，以此保障圓鋼在生產(chǎn)的過程中的穩(wěn)定性，從而提高了圓鋼在生產(chǎn)過程中的安全性。

39、4、該合金鋼生產(chǎn)工藝，根據(jù)圓鋼的尺寸調(diào)整在爐時間，避免陰陽面的發(fā)生，當(dāng)圓鋼避免了陰陽面現(xiàn)象，其在后續(xù)加工過程中尺寸精度能夠得到更好的控制，沒有陰陽面的圓鋼受熱均勻，在軋輥的作用下，各部分的金屬流動和變形更加協(xié)調(diào)一致，能夠有效提高圓鋼產(chǎn)品的尺寸精度，滿足高精度加工的需求。