一種高性能農具及作業工具用扁鋼及其加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種高性能農具及作業工具用扁鋼及其加工方法，所述的扁鋼其組成按重量百分比計為C：0.43～0.47wt%、Si：0.18～0.30wt%、Mn：0.60～0.75wt%、S≤0.025wt%、P≤0.025wt%、其余為Fe及不可避免的不純物，通過鋼水冶煉及脫氧合金化、鋼水LF爐精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、軋制和鋼材精整工序制得。本發明獲得工藝力學性能全面優于GB/T699標準、斷面為矩形90mm×16mm的供鋤頭、鐵鏟工具用的扁鋼。本發明的扁鋼和全連軋棒材軋機工藝生產的鋤頭、鐵鏟工具用45鋼相比，軋制成本降低20元/噸材以上，具有生產成本低，工藝適用性及控制性強，產品綜合性能優異等優點，可較好地滿足城市綠化、農場生產發展需要。
【專利說明】一種高性能農具及作業工具用扁鋼及其加工方法【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬材料加工與成型【技術領域】，具體涉及一種高性能農具及作業工具用扁鋼及其加工方法。
【背景技術】
[0002]隨著大中城市老城區的拆除改造擴容、新城鎮建設、一些新型工業園區的建設和高速公路的升級改造等工程推進，對城市園林、道路綠化的要求越來越高，綠化工作量成倍加大；目前城市綠化的一些基本工具相對簡陋，高原山區如農場產品種植基地為發展種植業，對鋤頭、鐵鏟用扁鋼有大量需求。我國制作農具用的材料雖有標準如GB/T1199《農用復合鋼》、GB/T1466《農業機械用特殊截面熱軋型鋼》，但實際材料材質不一，鋼的牌號有Q235、Q345、HRB335、45鋼等，目前的鋤頭、鐵鏟用45鋼扁鋼大多采用全連軋棒材軋機生產，該工藝軋制加工費較高，市場競爭優勢不強；另外，由于軋線倍尺飛剪刀片寬度的限制和軋后扁鋼上冷床的輸送輥輥身長度的限制等設備因素，通常僅能軋制寬度為40-65mm的扁鋼，一般不能生產寬度> 90mm的扁材。
[0003]現有技術涉及扁鋼的軋制工藝有:山西太鋼不銹鋼有限公司的專利“一種扁鋼及其制造方法”，屬不銹鋼，材料不同；上海昌強電站配件公司的專利“精整倒角扁鋼及其生產方法”不屬于鋤用扁鋼；“無孔型軋制圓鋼、扁鋼的工藝及其導衛裝置”、“軋制扁鋼產品的裝置”兩件專利涉及工藝寬泛并偏重裝置發明；重鋼的“高強度球扁鋼的生產工藝”、“提高高強度球扁鋼低溫沖擊性能合格率的生產方法”兩件專利涉及球扁鋼產品；揚州誠德公司是“球扁鋼生產新工藝”;蒂森克虜伯鋼鐵股份公司僅涉及一種“耐腐蝕扁鋼產品的制造方法”。但是，這些工藝方法都無法滿足農用或者作業工具用扁鋼的軋制，無法滿足現代農具或者作業工具用扁鋼的性能需求，因此，研制開發一種供農用作業器具及工具用的扁鋼及其加工方法成為了解決這一問題的重要途徑。

【發明內容】

[0004]本發明的第一目的在于提供一種高性能農具及作業工具用扁鋼，工藝力學性能優于GB/T699標準；第二目的在于提供一種軋制這種高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法。
[0005]本發明的第一目的是這樣實現的，所述的高性能農具及作業工具用扁鋼其組成按重量百分比計為 C:0.43 -0.47 wt%、S1:0.18 -0.30wt%、Mn:0.60 -0.75wt%、S ( 0.025wt%、P ( 0.025 wt%、其余為Fe及不可避免的不純物，通過鋼水冶煉及脫氧合金化、鋼水LF爐精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、軋制和鋼材精整工序制得。
[0006]本發明的第二目的是這樣實現的，包括鋼水冶煉及脫氧合金化、鋼水LF爐精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、軋制及鋼材精整工序，其特征在于具體包括:
A、鋼水冶煉及脫氧合金化:將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉爐中，進行常規頂底復合吹煉，按常規量加入石灰、白云石、菱鎂球造渣，控制終點碳含量> 0.08 wt%,出鋼溫度小于1670°C ;出鋼前向鋼包底部加入石灰，石灰的加入量為:4.0kg/t鋼；出鋼時采用渣洗及全程底吹氬工藝，氬氣流量控制為20~40NL/min，當鋼包中的鋼水量大于1/4時，依次向鋼包中加入7.5~9.5kg/t鋼的高碳錳鐵；1.8~2.2 kg/t鋼硅鈣鋇合金，1.5~3.2 kg/t鋼的硅鐵，1.8~3.4kg/t鋼的增碳劑；在鋼包鋼水量達到3/4時加完上述合金及增碳劑；出鋼完畢后，對鋼水吹氬2min，然后將鋼水吊送至精煉工位；
B、鋼水LF爐精煉:將鋼水移至LF爐精煉工位后吊接好氬氣帶，開啟氬氣，采用20~30NL/min吹気0.5~1.5min,然后下電極采用檔位8~10檔化洛；通電2~4min后,抬電極觀察爐內化渣情況，之后測溫、取樣；然后加入電石0.5^0.7kg/t鋼調渣，控制渣堿度為4.0~
6.0 ;之后將鋼水溫度加熱至1585~1595°C后進行喂線處理，喂線結束采用流量為20~30NL/min的小IS氣量對鋼水進行軟吹気，軟吹時間為4飛min,之后加入鋼水覆蓋劑,加入量控制為0.8^1.2kg/t鋼，然后將鋼水吊至澆鑄工位；
C、鋼水澆鑄:在中間包溫度為1515~1530°C，拉速為1.9~2.lm/min，二冷比水量為
1.2~1.4L/kg的條件下，將鋼水連鑄成鋼坯并進行定尺切割；
D、鋼坯加熱:將鋼坯送入加熱爐進行加熱，控制爐膛氣氛為微正壓的弱還原性氣氛，即爐膛壓力為9~13Pa，以防止鋼的過氧化，鋼坯的加熱時間為7(T90min，加熱爐均熱段爐溫為113(Tll50°C，鋼坯開軋溫度為1080~1100。。；
E、軋制:加熱后的鋼坯采用橫列式軋機軋制，遵循“穩定快軋”原則，總軋制道次為11次；終軋溫度控制為90(T950°C，終軋速度控制為3.8^4.0m/s ；
F、鋼材精整:軋制的成品鋼材經輸出輥道送入冷床進行冷卻，剪切成6m的定尺，之后通過輥道送入定尺收集平臺進行收集疊片、打捆、稱重、掛牌，最后吊至成品庫進行堆冷，堆冷溫度控制< 350°C，堆冷后即獲得化學成份C:0.43~0.47 wt%, S1:0.18~0.30wt%，Mn:
0.60~0.75wt%, S≤0.025 wt%, P≤0.025 wt%，其余為Fe及不可避免的不純物的農具及作業工具用扁鋼。
[0007]本發明提供了一種能夠滿足城市綠化、農場生產鋤頭、鐵鏟等農具及作業工具用的矩形斷面45#鋼扁鋼及其低成本制備方法。煉鋼環節采用轉爐冶煉和LF爐爐外精煉；軋鋼環節采用投資少或閑置利用的橫列式型材軋機軋制，嚴格控制加熱制度，防止鋼的過熱、脫碳，軋制過程采用“穩定快軋”、成品前孔K2立軋和精整快速收集、“井”字堆冷等工藝集成創新，獲得工藝力學性能全面優于GB/T699標準、斷面為矩形90mmX 16mm的供鋤頭、鐵鏟工具用的45鋼。本發明的扁鋼和全連軋棒材軋機工藝生產的鋤頭、鐵鏟工具用45鋼扁鋼相比，軋制成本降低20元/噸材以上，具有生產成本低，工藝適用性及控制性強，產品綜合性能優異等優點，可較好地滿足城市綠化、農場生產發展需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變更或改進，均屬于本發明的保護范圍。
[0010]本發明高性能農具及作業工具用扁鋼，其組成按重量百分比計為C:0.43~0.47wt%、Si:0.18 -0.30wt%、Mn:0.60 -0.75wt%、S ≤ 0.025 wt%、P ≤( 0.025 wt%、其余為 Fe及不可避免的不純物，通過鋼水冶煉及脫氧合金化、鋼水LF爐精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、軋制和鋼材精整工序制得。
[0011]所述農具及作業工具用扁鋼具有下列性能:屈服強度Rel 370-405 MPa、抗拉強度Rm 630-695 MPa、伸長率A≥22.0%、斷面收縮率Z≥46.0%
所述的鋼水冶煉及脫氧合金化工序中，加入7.5-9.5kg/t鋼高碳錳鐵、2.0kg/t鋼娃鈣鋇合金、1.5-3.2 kg/t鋼娃鐵、1.8-3.4kg/1鋼增碳劑，所述的高碳猛鐵中含有Mn 75.8wt%，C 6.7wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的硅鈣鋇合金中含有Si58.2wt%，Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的硅鐵中的Si含量為73.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的增碳劑中含有C 92.53wt%, S0.085wt%，灰份4.15wt%，揮發份1.64wt%，水份0.75wt%，其余為不可避免的不純物。
[0012]本發明所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，包括鋼水冶煉、鋼水LF爐精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、軋制及鋼材精整工序，其特征在于具體包括:
所述的鋼水冶煉是將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉爐中，進行常規頂底復合吹煉，按常規量加入石灰、白云石、菱鎂球造渣，控制終點碳含量> 0.08 wt%,出鋼溫度小于16700C ;出鋼前向鋼包底部加入石灰，石灰的加入量為:4.0kg/t鋼；出鋼時采用渣洗及全程底吹氬工藝，氬氣流量控制為20-40NL/min，當鋼包中的鋼水量大于1/4時，依次向鋼包中加入7.5-9.5kg/1鋼的高碳錳鐵；1.8-2.2 kg/t鋼硅鈣鋇合金，1.5-3.2 kg/t鋼的硅鐵，1.8-3.4kg/t鋼的增碳劑；在鋼包鋼水量達到3/4時加完上述合金及增碳劑；出鋼完畢后，對鋼水吹氬2min，然后將鋼水吊送至精煉工位；
所述的鋼水LF爐精煉是將鋼水移至LF爐精煉工位后吊接好氬氣帶，開啟氬氣，采用小氬量(20-30NL/min)吹氬0.5-1.5min，然后下電極采用檔位8-10檔化渣；通電2-4min后，抬電極觀察爐內化渣情況，之后測溫、取樣；然后加入電石0.5-0.7kg/t鋼調渣，控制渣堿度為4.0-6.0 ;之后將鋼水溫度加熱至1585-1595°C后進行喂線處理，喂線結束采用流量為20-30NL/min的小氬氣量對鋼水進行軟吹氬，軟吹時間為r6min，之后加入鋼水覆蓋劑，加入量控制為0.8-1.2kg/t鋼，然后將鋼水吊至澆鑄工位；
所述的鋼水澆鑄是在中間包溫度為1515-1530°C，拉速為1.9-2.lm/min，二冷比水量為1.2-1.4L/kg的條件下，將鋼水連鑄成鋼坯并進行定尺切割；
所述的鋼坯加熱是將鋼坯送入加熱爐進行加熱，控制爐膛氣氛為微正壓的弱還原性氣氛，即爐膛壓力為9-13Pa，以防止鋼的過氧化，鋼坯的加熱時間為7(T90min，加熱爐均熱段爐溫為113(Tll50°C，鋼坯開軋溫度為108(Tll00°C ；
所述的軋制是將加熱后的鋼坯采用橫列式軋機軋制，遵循“穩定快軋”原則，總軋制道次為11次；終軋溫度控制為90(T950°C，終軋速度控制為3.8-4.0m/s ；
所述的鋼材精整是將軋制的成品鋼材經輸出輥道送入冷床進行冷卻，剪切成6m的定尺，之后通過輥道送入定尺收集平臺進行收集疊片、打捆、稱重、掛牌，最后吊至成品庫進行堆冷，堆冷溫度控制< 350°C，堆冷后即獲得化學成份C:0.43-0.47 wt%，S1:0.18-0.30wt%, Mn:0.60 -0.75wt%, S ≤ 0.025 wt%, P ≤ 0.025 wt%，其余為 Fe 及不可避免的不純物的農具及作業工具用扁鋼。
[0013]所述的鋼水LF爐精煉中若渣況較稀，補加1.5-3.0kg/t鋼的石灰；所述的喂線處理系喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余為Fe及不可避免的不純物的硅鈣線，喂線速度為2.8~3.2m/s,喂線量IOOm0
[0014]所述的鋼坯被送入推鋼蓄熱式加熱爐進行加熱。
[0015]所述的軋制采用0470X1/0 350X4橫列式軋機完成，軋制總道次為11次，第一列O470 X I軋機穿梭軋制7道，O470 X I軋機機前采用翻鋼板裝置，機后使用雙層輥道裝置，其軋制過程重點控制好料形尺寸，軋制速度v=l.(Tl.2m/s ;第二列O 350 X 4軋機軋制4道，其中成品前機架使用立軋道次，以控制軋件寬度和成品矩形斷面。
[0016]所述的鋼材精整首先將終軋后的成品鋼材經輸出輥道送入步進式冷床上空冷，自然空氣冷卻。
[0017]所述的鋼水連鑄成斷面150mmX 150mm鋼坯，定尺長度為1.5m ;所述的堆冷為“井”字型堆冷，堆冷溫度控制< 350°C。
[0018]實施例1
所述的高性能農具及作業工具用扁鋼，其化學成份C:0.43wt%, Si:0.18wt%, Mn:0.60wt%, S:0.021 wt%，P:0.018 wt%，其余為Fe及不可避免的不純物，經下列工序獲得:
A、鋼水冶煉及脫氧合金化:將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉爐中，進行常規頂底復合吹煉，按常規量加入石灰、白云石、菱鎂球造渣，控制終點碳含量為0.08 wt%,出鋼溫度為1663°C ;出鋼前向鋼包底部加入石灰，石灰的加入量為:4.0kg/t鋼；出鋼時采用渣洗及全程底吹氬工藝，氬氣流量控制為20NL/min，當鋼包中的鋼水量大于1/4時，依次向鋼包中加入7.5kg/t,H的高碳錳鐵(其中Mn 75.8wt%, C 6.7wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)；2.0kg/t,H硅鈣鋇合金(其中Si 58.2wt%, Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)；1.5kg/tIH的硅鐵(其中Si含量為73.5wt%的硅鐵，其余為Fe及不可避免的不純物)；1.8kg/t 鋼的增碳劑(其中 C 92.53wt%，S 0.085wt%，灰份 4.15wt%，揮發份 1.64wt%，水份0.75wt%，其余為不可避免的不純物);在鋼包鋼水量達到3/4時加完上述合金及增碳劑；出鋼完畢后，對鋼水吹氬2min，以促進鋼水中夾雜物的上浮并排除，改善鋼水潔凈度，然后將鋼水吊送至LF爐精煉工位；
B、鋼水LF爐精煉:鋼水吊送至LF爐精煉工位后吊接好氬氣帶，開啟氬氣，采用30NL/min吹氬1.0min，然后下電極采用檔位8檔化渣；通電3min后，抬電極觀察爐內化渣情況，之后測溫、取樣；補加1.5kg/t 的石灰,然后加入電石0.6kg/t“MS,控制洛堿度為4.0 ；之后將鋼水溫度加熱至1595°C后進行喂線處理，喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余為Fe及不可避免的不純物的硅鈣線，喂線速度為3.0m/s,喂線量100m。喂線結束采用流量為20NL/min的小IS氣量對鋼水進行軟吹気,軟吹時間為5min,之后加入鋼水覆蓋劑,加入量控制為1.0kg/t _，然后將鋼水吊至澆鑄工位；
C、鋼水澆鑄:在中間包溫度為1530°C，拉速為2.lm/min，二冷比水量為1.4L/kg的條件下，將鋼水連鑄成斷面150mmX 150mm的鋼還，定尺`長度為1.5m ；
D、鋼坯加熱:將鋼坯送入推鋼蓄熱式加熱爐進行加熱，控制爐膛氣氛為微正壓的弱還原性氣氛，即爐膛壓力為9Pa，以防止鋼的過氧化，鋼坯的加熱時間為70min，加熱爐均熱段爐溫為1150°C，鋼坯開軋溫度為1100°C ；
E、軋制:采用0470X1/0350X4橫列式軋機軋制，遵循“穩定快軋”原則，總軋制道次為11次，第一列0470X1軋機穿梭軋制7道，0470X1軋機機前采用翻鋼板裝置，機后使用雙層輥道裝置，其軋制過程重點控制好料形尺寸，軋制速度v=l.(Tl.2m/s ;第二列0 350X4軋機軋制4道，其中成品前機架使用立軋道次，以控制軋件寬度和成品矩形斷面；終軋溫度控制為950°C，終軋速度控制為4.0m/s ； F、鋼材精整:將軋制的成品鋼材經輸出輥道送入步進式冷床，自然空氣冷卻，空冷后的鋼材下冷床后經160t冷剪機剪切成6m的定尺，之后通過輥道送入定尺收集平臺進行收集疊片、打捆、稱重、掛牌，最后吊至成品庫進行堆冷，堆冷溫度控制為350°C，堆冷后即獲得上述化學組成的農具及作業工具用扁鋼。
[0019]規格為90mmX16mm的扁鋼經850°C正火，保溫30min，自然冷卻后，扁鋼具有優異的工藝力學性能:屈服強度Rel為370MPa，抗拉強度Rm為630MPa，伸長率A為26.5%，斷面收縮率Z為51.0%，其工藝力學性能全面優于GB/T699標準。
[0020]實施例2
所述的高性能農具及作業工具用扁鋼，其化學成份為c:0.45 wt%, Si:0.24wt%, Mn:0.67wt%，S:0.025 wt%，P:0.025 wt%，其余為Fe及不可避免的不純物，經下列工序獲得:
A、鋼水冶煉及脫氧合金化:將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉爐中，進行常規頂底復合吹煉，按常規量加入石灰、白云石、菱鎂球造渣，控制終點碳含量為0.10wt%,出鋼溫度為16650C ;出鋼前向鋼包底部加入石灰，石灰的加入量為:4.0kg/t鋼；出鋼時采用渣洗及全程底吹氬工藝，氬氣流量控制為40NL/min，當鋼包中的鋼水量大于1/4時，依次向鋼包中加A 8.lkg/t,H的高碳錳鐵(其中:Mn 75.8wt%，C 6.7wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)；2.0 kg/t,H硅鈣鋇合金(其中:Si 58.2wt%, Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)，2.6 kg/tIH的硅鐵(其中:Si含量為73.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)，
2.Skg/t-的增碳劑(其中:C 92.53wt%, S 0.085wt%，灰份 4.15wt%，揮發份 1.64wt%，水份
0.75wt%，其余為不可避免的不純物)；在鋼包鋼水量達到3/4時加完上述合金及增碳劑；出鋼完畢后，對鋼水吹氬2min，以促進鋼水中夾雜物的上浮并排除，改善鋼水潔凈度；然后將鋼水吊送至LF爐精煉工位；
B、鋼水LF爐精煉:鋼水吊送至LF爐精煉工位后吊接好氬氣帶，開啟氬氣，采用25NL/min的氬氣量吹氬lmin，然后下電極采用檔位9檔化渣；通電3min后，抬電極觀察爐內化渣情況，之后測溫、取樣；補加2.7kg/t鋼的石灰,然后加入電石0.6kg/t“MS,控制洛堿度為
5.1 ;之后將鋼水溫度加熱至1590°C后進行喂線處理，喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt% (其余為Fe及不可避免的不純物)的硅鈣線，喂線速度為3.0m/s,喂線量100m。喂線結束采用流量為25NL/min的小氬氣量對鋼水進行軟吹氬，軟吹時間為5min，之后加入鋼水覆蓋劑，加入量控制為1.0kg/t ，然后將鋼水吊至澆鑄工位；
C、鋼水澆鑄:在中間包溫度為1526°C，拉速為2.0m/min，二冷比水量為1.3L/kg的條件下，將鋼水連鑄成斷面150mmX 150mm的鋼還，定尺長度為1.5m ；
D、鋼坯加熱:將鋼坯送入推鋼蓄熱式加熱爐進行加熱，控制爐膛氣氛為微正壓的弱還原性氣氛，即爐膛壓力為llPa，以防止鋼的過氧化，鋼坯的加熱時間為80min，加熱爐均熱段爐溫為1140°C，鋼坯開軋溫度為1090°C ；
E、軋制:采用O470X1/0350X4橫列式軋機軋制，遵循“穩定快軋”原則，總軋制道次為11次；第一列O470 X I軋機穿梭軋制7道，O470 X I軋機機前采用翻鋼板裝置，機后使用雙層輥道裝置，其軋制過程重點控制好料形尺寸，軋制速度v=l.lm/s ;第二列0350X4軋機軋制4道，其中成品前機架使用立軋道次，以控制軋件寬度和成品矩形斷面。終軋溫度控制為930°C，終軋速度控制為3.9m/s ；
F、鋼材精整:將軋制的成品鋼材經輸出輥道送入步進式冷床，自然空氣冷卻，空冷后的鋼材下冷床后經160t冷剪機剪切成6m的定尺，之后通過輥道送入定尺收集平臺進行收集疊片、打捆、稱重、掛牌，最后吊至成品庫進行“井”字型堆冷，堆冷溫度控制為338°C，堆冷后即獲得上述化學成份的農具及作業工具用扁鋼。
[0021]規格為90mmX16mm的扁鋼經850°C正火，保溫30min，自然冷卻后，扁鋼具有優異的工藝力學性能:屈服強度Rel為390MPa，抗拉強度Rm為670MPa，伸長率A為24.0%，斷面收縮率Z為48.0%，其工藝力學性能全面優于GB/T699標準。
[0022]實施例3
所述的高性能農具及作業工具用扁鋼，其化學成份為c:0.47 wt%, Si:0.30wt%, Mn:0.75wt%，S:0.025 wt%，P:0.025 wt%，其余為Fe及不可避免的不純物，經下列工序獲得:
A、鋼水冶煉及脫氧合金化:將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉爐中，進行常規頂底復合吹煉，按常規量加入石灰、白云石、菱鎂球造渣，控制終點碳含量0.12 wt%,出鋼溫度為16500C ;出鋼前向鋼包底部加入石灰，石灰的加入量為:4.0kg/t鋼；出鋼時采用渣洗及全程底吹氬工藝，氬氣流量控制為30NL/min，當鋼包中的鋼水量大于1/4時，依次向鋼包中加A 9.5kg/t,H的高碳錳鐵(其中:Mn 75.8wt%, C 6.7wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)；
2.0kg/t鋼的硅鈣鋇合金(其中:Si 58.2wt%，Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)；3.2 kg/t 的硅鐵(其中:Si含量為73.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)，3.4kg/t,09增碳劑(其中:C 92.53wt%, S 0.085wt%，灰份 4.15wt%，揮發份 1.64wt%，水份0.75wt%，其余為不可避免的不純物)；在鋼包鋼水量達到3/4時加完上述合金及增碳劑；出鋼完畢后，對鋼水吹氬2min，以促進鋼水中夾雜物的上浮并排除，改善鋼水潔凈度；然后將鋼水吊送至LF爐精煉工位；
B、鋼水LF爐精煉:鋼水吊送至LF爐精煉工位后吊接好氬氣帶，開啟氬氣，采用20NL/min的小氬量吹氬lmin，然后下電極采用檔位10檔化渣；通電3min后，抬電極觀察爐內化洛情況，之后測溫、取樣；補加石灰3.0kg/t 然后加入電石0.6kg/t“MS,控制洛堿度為
6.0 ;之后將鋼水溫度加熱至1585°C后進行喂線處理，喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt% (其余為Fe及不可避免的不純物)的硅鈣線，喂線速度為3.2m/s,喂線量100m。喂線結束采用流量為30NL/min的小氬氣量對鋼水進行軟吹氬，軟吹時間為5min，之后加入鋼水覆蓋劑，加入量控制為1.0kg/t ，然后將鋼水吊至澆鑄工位；
C、鋼水澆鑄:在中間包溫度為1515°C，拉速為1.9m/min，二冷比水量為1.2L/kg的條件下，將鋼水連鑄成斷面150mmX 150mm的鋼還，定尺長度為1.5m ；
D、鋼坯加熱:將鋼坯送入推鋼蓄熱式加熱爐進行加熱，控制爐膛氣氛為微正壓的弱還原性氣氛，即爐膛壓力為13Pa，以防止鋼的過氧化，鋼坯的加熱時間為90min，加熱爐均熱段爐溫為1130°C，鋼坯開軋溫度為1080°C ；
E、軋制:采用O470X1/0350X4橫列式軋機軋制，遵循“穩定快軋”原則，總軋制道次為11次，第一列①470 X I軋機穿梭軋制7道，O470 X I軋機機前采用翻鋼板裝置，機后使用雙層輥道裝置，其軋制過程重點控制好料形尺寸，軋制速度v=l.0m/s ;第二列0350X4軋機軋制4道，其中成品前機架使用立軋道次，以控制軋件寬度和成品矩形斷面；終軋溫度控制為900°C，終軋速度控制為3.8m/s ；
F、鋼材精整:將軋制的成品鋼材經輸出輥道送入步進式冷床，自然空氣冷卻，剪切成6m的定尺，之后通過輥道送入定尺收集平臺進行收集疊片、打捆、稱重、掛牌，最后吊至成品庫進行“井”字型堆冷，堆冷溫度控制325°C，堆冷后即獲得上述化學成份的農具及作業工具用扁鋼。
[0023]規格為90mmX16mm的扁鋼經850°C正火，保溫30min，自然冷卻后，扁鋼具有優異的工藝力學性能:屈服強度Rel為405MPa，抗拉強度Rm為695MPa，伸長率A為22.0%，斷面收縮率Z為46.0%，其工藝力學性能全面優于GB/T699標準。
【權利要求】
1.一種高性能農具及作業工具用扁鋼，其特征在于其組成按重量百分比計為C:0.43 ~0.47 wt%、S1:0.18 ~0.30wt%、Mn:0.60 ~0.75wt%、S ≤ 0.025 wt%、P ≤0.025wt%、其余為Fe及不可避免的不純物，通過鋼水冶煉及脫氧合金化、鋼水LF爐精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、軋制和鋼材精整工序制得。
2.如權利要求1所述的高性能農具及作業工具用扁鋼，其特征在于所述農具及作業工具用扁鋼具有下列性能:屈服強度Rel 370-405 MPa、抗拉強度Rm 630-695 MPa、伸長率A≤22.0%、斷面收縮率Z≤46.0%。
3.如權利要求1所述的高性能農具及作業工具用扁鋼，其特征在于所述鋼水冶煉及脫氧合金化工序，加入7.5~9.5kg/t鋼的高碳錳鐵；1.8~2.2 kg/t鋼硅鈣鋇合金，1.5~3.2 kg/t鋼的硅鐵，1.8~3.4kg/t鋼的增碳劑;所述的高碳錳鐵中含有Mn 75.8wt%,C 6.7wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的硅鈣鋇合金中含有Si 58.2wt%，Ca 12.5wt%, Ba 16.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的硅鐵中的Si含量為73.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的增碳劑中含有C 92.53wt%，S 0.085wt%,灰份4.15wt%，揮發份1.64wt%，水份0.75wt%，其余為不可避免的不純物。
4.一種權利要求f 3任一項所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，包括鋼水冶煉及脫氧合金化、鋼水LF爐精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、軋制及鋼材精整工序，其特征在于具體包括: A、鋼水冶煉:將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉爐中，進行常規頂底復合吹煉，按常規量加入石灰、白云石、菱鎂球造渣，控制終點碳含量≤0.08 wt%,出鋼溫度小于1670°C ；出鋼前向鋼包底部加入石灰，石灰的加入量為:4.0kg/t鋼；出鋼時采用渣洗及全程底吹氬工藝，氬氣流量控制為20~40NL/min，當鋼包中的鋼水量大于1/4時，依次向鋼包中加入`7.5~9.5kg/1鋼的高碳錳鐵；1.8~2.2 kg/t鋼硅鈣鋇合金，1.5~3.2 kg/t鋼的硅鐵，`1.8~3.4kg/t鋼的增碳劑；在鋼包鋼水量達到3/4時加完上述合金及增碳劑；出鋼完畢后，對鋼水吹IS 2min,然后將鋼水吊送至精煉工位； B、鋼水LF爐精煉:將鋼水移至LF爐精煉工位后吊接好氬氣帶，開啟氬氣，采用20~30NL/min的小U1氣量吹U1 0.5~1.5min,然后下電極米用檔位8~10檔化洛；通電2~4min后，抬電極觀察爐內化渣情況，之后測溫、取樣；然后加入電石0.5^0.7kg/t鋼調渣，控制渣堿度為4.0~6.0 ;之后將鋼水溫度加熱至1585~1595°C后進行喂線處理，喂線結束采用流量為20~30NL/min的小氬氣量對鋼水進行軟吹氬，軟吹時間為r6min，之后加入鋼水覆蓋劑，加入量控制為0.8^1.2kg/t鋼，然后將鋼水吊至澆鑄工位； C、鋼水澆鑄:在中間包溫度為1515~1530°C，拉速為1.9~2.lm/min，二冷比水量為`1.2~1.4L/kg的條件下，將鋼水連鑄成鋼坯并進行定尺切割； D、鋼坯加熱:將C步驟鋼坯送入加熱爐進行加熱，控制爐膛氣氛為微正壓的弱還原性氣氛，即爐膛壓力為9~13Pa，以防止鋼的過氧化，鋼坯的加熱時間為7(T90min，加熱爐均熱段爐溫為113(Tll50°C，鋼坯開軋溫度為108(Tll00°C ； E、軋制:加熱后的鋼坯采用橫列式軋機軋制，`遵循“穩定快軋”原則，總軋制道次為11次；終軋溫度控制為90(T950°C，終軋速度控制為3.8^4.0m/s ； F、鋼材精整:軋制的成品鋼材經輸出輥道送入冷床進行冷卻，剪切成6m的定尺，之后通過輥道送入定尺收集平臺進行收集疊片、打捆、稱重、掛牌，最后吊至成品庫進行堆冷，堆冷溫度控制≤350°C，堆冷后即獲得化學成份C:0.43~0.47 wt%，S1:0.18~0.30wt%,Mn:0.60~0.75wt%, S≤0.025 wt%, P≤0.025 wt%，其余為Fe及不可避免的不純物的農具及作業工具用扁鋼。
5.如權利要求4所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，其特征在于所述的高碳錳鐵中含有Mn 75.8wt%, C 6.7wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的硅鈣鋇合金中含有Si 58.2wt%，Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的硅鐵中的Si含量為73.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；所述的增碳劑中含有C92.53wt%, S 0.085wt%，灰份4.15wt%，揮發份1.64wt%，水份0.75wt%，其余為不可避免的不純物。
6.如權利要求4所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，其特征在于所述的鋼水LF爐精煉中若渣況較稀，補加1.5~3.0kg/t鋼的石灰；所述的喂線處理，喂入具有下列質量比的硅鈣線=Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余為Fe及不可避免的不純物，喂線速度為2.8~3.2m/s,喂線量100m。
7.如權利要求4所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，其特征在于所述的鋼坯被送入推鋼式蓄熱式加熱爐進行加熱。
8.如權利要求4所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，其特征在于所述的軋制采用0470X1/0 350X4橫列式軋機完成，軋制總道次為11次，第一列0470X1軋機穿梭軋制7道，0470X1軋機機前采用翻鋼板裝置，機后使用雙層輥道裝置，其軋制過程重點控制好料形尺寸，軋制速度v=l.(Tl.2m/s ;第二列0 350X4軋機軋制4道，其中成品前機架使用立軋道次，以控制軋件寬度和成品矩形斷面。
9.如權利要求3所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，其特征在于所述的鋼材精整首先將終軋后的成品鋼材經輸出輥道送入步進式冷床上空冷，自然空氣冷卻。
10.如權利要求3所述的高性能農具及作業工具用扁鋼的加工方法，其特征在于所述的鋼水連鑄成斷面150mmX 150mm鋼坯，定尺長度為1.5m ;所述的堆冷為“井”字型堆冷，堆冷溫度控制≤350°C。
【文檔編號】C22C38/04GK103451517SQ201310402330
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】陳偉, 鄧家木, 王衛東, 庾郁梅, 吳光耀, 蘇燦東, 杜龍, 文玉兵 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司