冷镦钢SWRCH22A在首钢的生产实践.doc

首钢 SWRCH22A 冷镦钢高速线材的生产 SWRCH22A 通常用作自攻螺钉,该类冷镦钢质量应满足如下要求: (1 )避免表面脱碳。表面脱碳会造成螺钉表面强度降低、疲劳寿命大幅度下降,因此生产时需避免冷镦钢表面脱碳; (2 )晶粒度不能太细。冷镦钢内部组织不同于其他钢种,晶粒度不是越细越好。晶粒太细,抗拉强度、屈服强度升高,导致变形抗力增大,对冷镦成形不利; (3 )表面质量要达到一定标准。国内冷镦钢与国外冷镦钢质量的主要差距体现在表面质量上。标准件厂统计表明,因钢材表面存在折叠、划伤、密集的发纹、局部微裂纹及结疤等缺陷造成冷镦产品开裂占表面缺陷总量的 80%~ 85%。钢材表面 以上的划伤往往造成产品 1/2 顶锻开裂。要保证产品 1/3 顶锻合格,局部划伤不应超过 , 其他表面缺陷不应存在。 成分控制首钢 SWRCH22A 冷镦钢的成分控制按 Q/SG –ZGS312 –2002 《冷镦和冷挤压用钢》标准执行,见表 1。表1首钢 WRCH22A 钢成分% 化学成分 CSiMnPSAl 含量 ~ ≤ ~ ≤ ≤ ≥ 同时考虑以下 2个因素: (1 )铝含量。低碳铝镇静钢要求钢中有一定的酸溶铝,以抑制钢水氧化性,提高钢的冷镦性能及防止时效,故[Al]T 含量为 %~ %、AlS 含量为 %~ %; (2 )硅含量。硅含量高将增加加工硬化率,造成冷拔过程中钢丝强度增加并降低钢的冷镦性能,应使硅含量尽可能不大于 %。 SWRCH22A 生产工艺 工艺路线 SWRCH22A 生产工艺路线为:铁水脱硫站脱硫→210t 转炉冶炼→挡渣出钢→钢包预脱氧、合金化→LF钢包精炼→160mm ×160mm 铸机浇注→轧制钢材→检验→包装。 轧钢工艺 SWRCH22A 盘条用于制作变形量较大的自攻螺钉,要求盘条具有良好的塑性,满足热处理工艺的轧材晶粒尺寸。确定轧制工艺原则为降强度、保塑性。为确保盘条具有良好的塑性,盘条的组织应为细铁素体加细珠光体,晶粒度以 9~10 级为宜。因此, SWRCH22 A 轧后应采用较高的吐丝温度及缓慢冷却的控冷工艺。 控冷工艺优化首钢第一线材厂自 2006 年2月开始试生产 SWRCH22A ,2~3月试验加盖全部保温罩和打开保温罩 2 种控冷工艺。但试验结果表明抗拉强度偏高,且波动较大。 3 月试生产的 SWRCH22A 的抗拉强度平均为 512MPa ,最高为 570MPa ,最低为 470MPa ,其中 %批次的抗拉强度大于 530MPa 。用户特别是北方用户因装备水平较差而反映强烈。经研究分析认为,钢中较高的铝、氮含量导致了 AlN 数量的增加。经透射电镜观察,AlN 在晶内和晶界上均有析出。 AlN 粒子的析出既受不同温度下奥氏体或铁素体中铝、氮原子溶解度的限制,又受铝、氮原子扩散的控制,因此不论是在奥氏体相区,还是铁素体相区,都存在 AlN 相析出的“峰值”温度。用热模拟机试验确定了 SWRCH22A 铁素体中 AlN 相析出的“峰值”温度后,第一线材厂尝试在 AlN 相析出的“峰值”温