一種梳理用齒條鋼盤條及其生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種梳理用新型齒條鋼盤條及其生產方法，該齒條鋼盤條的組分（wt%）包含：C0.72～0.76，Si0.15～0.25，Mn0.70～0.80，P≤0.018，S≤0.015，Cr0.20～0.40，V0.10～0.30，Nb0.02～0.08，余量為Fe和不可避免的雜質。該盤條制造方法包括依次進行的冶煉、爐外精煉、連鑄、高線控制軋制、控制冷卻工序。本發明盤條具有高索氏體化率、高塑性、拉拔性能好、淬透性好等優點，而且制備工藝簡單，成本低廉。在應用其拉拔過程中，可省略拉拔中期的一道鉛浴處理工序，從而達到節約能源、減少污染、提高成品率、降低使用成本的效果，完全滿足齒條鋼絲的生產和使用要求。
【專利說明】一種梳理用齒條鋼盤條及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種梳理用齒條鋼及其生產工藝，尤其涉及一種省略一道鉛浴處理的齒條鋼，抗拉強度在1250MPa以下，面縮率在35%以上，屬于鋼鐵冶金和軋鋼領域。
【背景技術】
[0002]齒條鋼用于紡織梳理行業，普通的齒條鋼制成成品回火后晶粒度粗大，硬度和耐磨性不足，使用壽命較低，急需開發新型的齒條鋼。另外，齒條鋼傳統的工藝為:Φ5.5πιπι —粗拉一Φ3.2mm —明火爐正火處理(鉛浴處理)一細拉一Φ2.2mm—明火爐正火處理(鉛浴處理)—細拉一Φ 1.04mm或L 13mm —球化退火(無氧化罩式球化退火爐)—3~5機架連軋(異型扁件)一沖齒一火焰淬火處理一感應加熱回火處理一成品。拉拔時往往要經過多道次鉛浴處理，拉絲處理成本較高。因此，針對齒條鋼行業應用現狀，急需開發一種具有一定硬度、強度、耐磨性，同時具有減少鉛浴處理道次的新鋼種，每省略一次鉛浴處理，噸鋼降低成本1000元。為了滿足日益增長的性能要求，生產的齒條鋼除要保證最終具有較高的硬度、強度、耐磨性外，還要在拉拔前具有較高的塑性，這樣才具有省略一次鉛浴處理的效果?，F有的齒條70鋼往往要經兩次正火處理，造成的較大的能源浪費，而且制成的齒條耐磨性和硬度不足，壽命較低，通過設計的Nb、V搭配的復合微合金化手段，能克服現有鋼種硬度不足，耐磨性差、壽命低、成本高的特點，產品性能得到了較大的改善，并顯著節約了生產成本。
【發明內容】

[0003]本發明的目的之一在于提供一種梳理用齒條鋼盤條，該盤條具有高索氏體化率、高塑性、拉拔性能好、淬透性好等優點，其抗拉強度在1250MPa以下，面縮率在35%以上，完全滿足齒條鋼絲的生產和使用要求。
[0004]解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種梳理用齒條鋼盤條，它由重量百分比計算的如下組分組成:C0.72~0.76%、Si0.15 ~0.25%,Mn0.70 ~0.80%,P^0.018%,S^0.015%,Cr0.20 ~0.40%, V0.10 ~
0.30%, Nb0.02~0.08%，余量為鐵和不可避免的雜質。
[0006]本發明的另一目的是提供一種細晶粒度、高淬透性、高耐磨的齒條鋼盤條的生產方法，該方法包括依次進行的電爐冶煉、爐外精煉、小方坯連鑄、方坯修磨、高線控軋、斯太爾摩控冷工序，具體為:
[0007](I)電爐冶煉工序中，出鋼溫度1600~1620°C，出鋼后依次加入硅鈣-硅錳-硅鐵-碳粉-鉻鐵-合成渣-石灰及螢石；
[0008](2)在精煉工序中，分批加入硅鈣粉或電石進行擴散脫氧，微調鋼水化學成分，精煉堿度控制在0.95~1.15，保持褐色渣25min以上，精煉后期加入鈮鐵和釩鐵，控制弱吹氬18min以上；
[0009](3)連鑄時，過熱度控制在20~35°C，拉速控制在2.3~2.5m/min ；[0010](4)在高線軋制時，開軋溫度為1050~1100°C，吐絲溫度為860~880°C ；
[0011](5)冷卻工序采用斯太爾摩線控冷工藝，吐絲后風冷，開啟前兩臺風機，其余風機關閉，第一臺風機風量為100%，第二臺風機風量為50%，冷速為16~19K/S，冷卻到650~680°C后，連續關閉10個保溫蓋，進行緩冷，冷卻速度為0.9~2.5K/s，冷卻到580~620°C時，打開保溫罩，進行空冷。
[0012]以下對本發明的技術內容作詳細說明:
[0013]Cr能提高盤條的耐磨性、強度、硬度、淬透性，但過多的Cr也會促進馬氏體的形成；V、Nb為強碳化物形成元素，能在鋼中形成細小的C、N化物，提高耐磨性，而且在奧氏體溫度區間具有較大的固溶度，能形成細化的晶粒度。經過長期的研究和實踐，采用C0.72~
0.76%,Si0.15 ~0.25%,Mn0.70 ~0.80%、P ≤ 0.018%,s≤0.015%,Cr0.20 ~0.40%、V0.10~0.30%,Nb0.02~0.08%研制而成的鋼種，既能保持較低的成本，又能達到抗拉強度<1250MPa，面縮率>35%以上。為了制備上述盤條，選用優質廢鋼料和高爐鐵水進行冶煉，冶煉時加入Cr、V、Nb等元素，為了保證V、Nb的C、N化物充分溶解，起到細化晶粒的效果，開軋溫度控制在1050~1100°C左右，吐絲溫度控制在860~880°C，同時，根據Gleeble模擬結果，2.5K/s以下的冷卻速度下該鋼種盤條才能形成理想的組織，因此，工藝的設計難度較大。所以采用先快冷，后緩冷，再空冷的三段式冷卻方法。
[0014]與現有的技術相比，本發明的有益效果在于:采用140mm2小方坯生產的新型齒條鋼盤條，在含多種淬透性較強的合金的情況下，通過設計的軋制工藝，比起普通鋼種，面縮率增加，達到了 35%以上，塑性得到了提高，達到了省略一次鉛浴處理的目的，顯著降低了用戶生產成本，同時添加的合金元素，增加了產品的耐磨性，提高了齒條的壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例1盤條金相組織圖片；
[0016]圖2為本發明實施例2盤條金相組織圖片。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本發明做進一步描述，但實施例不應理解為對本發明的限制。
[0018]實施例1
[0019]齒條鋼所含組分及重量百分比為:C:0.73%, Si:0.20%,Mn:0.66%，P:0.008%,S:0.0018%,Cr:0.30%,V:0.12%,Nb:0.07%，其余為鐵和不可避免的雜質元素。盤條直徑為5.5mm，其生產過程為:電爐冶煉一爐外精煉一連鑄140mm2方坯一高線控軋一斯太爾摩控冷，冶煉采用優質廢鋼和鐵水為原料進行電爐冶煉，出鋼溫度1620°C,出鋼后依次加入娃鈣-硅錳-硅鐵-碳粉-鉻鐵-合成渣-石灰及螢石。精煉溫度在1500~1560°C，分批加入硅鈣粉或電石進行擴散脫氧，精煉堿度控制在0.95~1.15，爐渣保持褐色26min，精煉后期加入鈮鐵和釩鐵，精煉時間35分鐘，采用0.1MPa的氬氣流量，軟攪拌時間20分鐘；精煉出鋼溫度1540°C。連鑄澆注溫度1495°C，過熱度30°C，拉速控制在2.3~2.5m/min。結晶器攪拌電流400A，頻率為3.3Hz，末端攪拌電流為500A，頻率為12Hz。開軋溫度為1090°C，吐絲溫度為 860°C;斯太爾摩各段輥速為 0.990m/s、l.080m/s、l.143m/s、l.183m/s、l.183m/s、1.065m/s、1.065m/s、0.905m/s、0.77m/s、0.70m/s。吐絲后冷卻速度開前兩臺，風機風量分別為100%，50%，冷速達到16°C /S，后面進入緩冷段，蓋十個保溫罩，進保溫罩溫度670°C，然后以2°C /s的冷速緩冷，出保溫罩溫度為620°C，后面采用空冷。所得盤條直徑為5.5mm,且原盤條的抗拉強度為平均為1172.5MPa，斷面收縮率平均51%。掃描電鏡檢驗金相組織主要為細片狀珠光體，即89%的索氏體。心部沒有馬氏體，各項檢驗滿足要求。
[0020]實施例2
[0021]齒條鋼所含組分及重量百分比為:C:0.73%, Si:0.23%,Mn:0.73%，P:0.013%,S:0.008%, Cr:0.29%, V:0.15%, Nb:0.02%，其余為鐵和不可避免的雜質元素。盤條直徑為5.5mm，其生產過程為:電爐冶煉一爐外精煉一連鑄140mm2方坯一高線控軋一斯太爾摩控冷，冶煉采用優質廢鋼和鐵水為原料進行電爐冶煉，出鋼溫度1610°C,出鋼后依次加入娃鈣-硅錳-硅鐵-碳粉-鉻鐵-合成渣-石灰及螢石。在精煉工序中，分批加入硅鈣粉或電石進行擴散脫氧，微調鋼水化學成分，精煉溫度在1500~1560°C，精煉堿度控制在0.95~
1.15，保持褐色渣28min，精煉后期加入鈮鐵和釩鐵，精煉時間37分鐘，采用0.1MPa的氬氣流量，軟攪拌時間20分鐘；精煉出鋼溫度1540°C。連鑄澆注溫度1495°C，過熱度30°C，拉速控制在2.3~2.5m/min。結晶器攪拌電流400A，頻率為3.3Hz，末端攪拌電流為500A，頻率為12Hz。開軋溫度為1100°C，吐絲溫度為870°C ;斯太爾摩各段輥速為0.990m/s、l.080m/s、1.143m/s、1.183m/s、1.183m/s、1.065m/s、1.065m/s、0.905m/s、0.77m/s、0.70m/s。吐絲后冷卻速度開前兩臺，風機風量分別為100%，50%，冷速達到16°C /S，后面進入緩冷段，蓋十個保溫罩，進入溫度650°C，然后以2V /s的冷速緩冷，出保溫罩為610°C，后面采用空冷。所得盤條直徑為5.5mm， 抗拉強度為平均為1190.8MPa，斷面收縮率為平均50%。掃描電鏡檢驗金相組織主要為細片狀珠光體，即為87%的索氏體。心部沒有馬氏體，各項檢驗滿足要求。
【權利要求】
1.一種梳理用齒條鋼盤條，其特征在于，它由重量百分比計算的如下組分組成:C0.72 ~0.76%,Si0.15 ~0.25%,Mn0.70 ~0.80%,P^0.018%,S^0.015%,Cr0.20 ~0.40%, V0.10~0.30%, Nb0.02~0.08%，余量為鐵和不可避免的雜質。
2.一種梳理用齒條鋼盤條的生產方法，其特征在于，所述盤條的生產方法包括依次進行的電爐冶煉、爐外精煉、小方坯連鑄、方坯修磨、高線控軋、斯太爾摩線控冷工序。
3.根據權利要求2所述的齒條鋼盤條的生產方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)電爐冶煉工序中，出鋼溫度1600~1620°C，出鋼后依次加入硅鈣-硅錳-硅鐵-碳粉-鉻鐵-合成渣-石灰及螢石； (2)在精煉工序中，分批加入硅鈣粉或電石進行擴散脫氧，微調鋼水化學成分，精煉堿度控制在0.95~1.15，保持褐色渣25min以上，精煉后期加入鈮鐵和釩鐵，控制弱吹氬18min以上； (3)連鑄時，過熱度控制在20~35°C，拉速控制在2.3~2.5m/min ； (4)在高線軋制時，開軋溫度為1050~1100°C，吐絲溫度為860~880°C； (5)冷卻工序采用斯太爾摩線控冷工藝，入輥道速度0.8~1.0m/s，吐絲后風冷，開啟前2臺風機，第一臺風機風量為100%，第二臺風機風量為50%，實現快速冷卻，其余風機關閉；快速冷卻段風冷冷速為16~19K/s，冷卻到650~680°C，然后連續關閉10個保溫罩，進行緩冷，冷卻速度為0.9~2.5K/s，冷`卻到580~620°C時，打開保溫罩，進行空冷。
【文檔編號】C21D8/06GK103614637SQ201310582207
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】廖舒綸, 麻晗, 沈奎 申請人:江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司