专利名称：：一种含硼冷镦盘条钢及其生产方法
技术领域：
：本发明涉及盘条钢及生产方法，具体属于含硼的冷镦盘条钢及其生产方法。
背景技术：
：用户使用盘条钢盘条时首先要冷拉变形，拉拔到所需要的直径后进行冷镦成型，因此对它的冷变形能力要求很高。硼钢是为了满足用户在冷镦后热处理时以增加钢的淬透性，而只有固溶硼，才能增加钢的淬透性，"硼相"是化合物，因此其不能增加钢的淬透性，并且还会恶化钢的塑性。现行控轧控冷工艺包括两部分，控轧(控温)部分和控冷部分，控温部分包括加热温度、加热时间、开轧温度、入精轧温度、终轧温度等参数的制定；控冷部分包括吐丝温度、斯太尔摩辊速、保温盖的状态、风机开闭状态和风量等参数的设定。有文献报道，"在硼钢的热加工过程中，加热温度低于1150°C，尚有一部分Fe3(C,B)未溶入基体，热加工后便有Fe3(C,B)残留在奥氏体晶界上，如果选用的热加工温度高于115(TC，由于Fe3(C,B)，Fe23(C,B)6(硼相)完全固溶，则在热加工后冷却过程中沉淀出来的全是Fe23(C,B)6。根据"硼相"连续冷却动力学曲线，为避免"硼相"沉淀，必须改变钢材终加工后的冷却速度，使冷却速度脱离大约30.3'C/秒的范围。实验表明，在连续冷却过程中，"硼相"沉淀的温度范围是87065(TC，在90(TC以上没有"硼相"沉淀，据此轧材可于较高温度(900950。C)停轧。首钢的工艺开轧温度H50120(TC，吐丝温度980930。C，收集温度480550。C。吐丝后冷却速度为4'C/秒左右。根据分析认为，以上文献报道的工艺即是在相变温度范围内，钢的冷却速度达4'C/秒时，也要开风机才能达到，由于吐丝温度是在高温90098(TC时进行，且其冷却速度高，使该种盘条钢原始强度高，表面硬度大，后续还要进行拉拔、冷镦等加工，并且在拉拔后不退火就冷镦，因此拉拔过程中易断丝，且加工硬化大，易造成冷镦开裂。
发明内容本发明的目的在于克服上述不足，提供一种低的吐丝温度即820840，低的冷却速度即0.52.(TC/秒，产品满足低强度、高塑性、无"硼相"的要求的含硼的冷镦盘条钢及其生产方法。实现上述目的的技术措施一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C:0.180.23、Si:0.010.085、Mn:0.801.10、P:《0.03、S:《0.035、B:0.00060.0025、N:《0.008、Ti:0.030.06，其余为Fe及不可避免的杂质。其在于B的重量百分比为0.00150.0022。生产权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢的方法，其步骤1)将连铸坯加热至10001100°C，截面温差《30'C;2)进行轧制其开轧温度控制在10001050°C，终轧温度控制在960990。C;3)水冷后吐丝，其吐丝温度控制在815845。C;4)吐丝后冷却至580630°C，其冷却速度控制在0.52.0。C/秒。其在于冷却速度控制在1.01.5IV秒。其在于冷至59061(TC。本发明中各化学元素的机理及作用碳碳是决定碳钢在冷却后的组织和性能的主要元素，碳在钢中的主要作用有一是形成珠光体，碳在珠光体中以FeC的形式存在，钢冷却后显微组织的影响表现为随着含碳量增加，铁素体量减少，珠光体量增加，即钢的强度增加；二是起到固溶强化的作用，即碳以间隙固溶于铁的晶格中。因此，碳在钢中的作用主要是保证钢的强度。锰锰对钢的力学性能有良好的作用，它以置换方式固溶于钢中起强化作用；锰进入渗碳体代替部分铁原子，形成MnC，因此锰的增加还能提高钢中珠光体的相对量。锰还作为脱氧除硫的元素加入钢中，锰可以提高硅和铝的脱氧效果，同硫结合形成硫化锰，从而在相当大的程度上消除硫在钢中的有害影响。同时锰含量的增加，扩大了奥氏体相区，使A3点和A1点降低，有利于该钢在成品前进行调质处理。锰的范围选为0.70-1.00%。硅硅是作为脱氧元素加入钢中，硅能增大钢液的流动性，对钢的顺利浇铸有利。但溶于铁素体中，提高了钢的抗拉强度，钢中每增加O.l%Si，抗拉强度提高7.8-8.8MPa，屈服点提高3,9-4.9MPa，延伸率下降约0.5%，因此，为了减小冷加工过程中的加工硬化，提高钢的冷加工性能，在生产中应把Si控制在《0.10%以下，最好控制在0.06%以下，但不能为0%。硫硫是有害元素。它主要来自于生铁原料、炼钢时加入的矿石和燃料燃烧产生的二氧化硫中。硫的最大危害在热加工时开裂，产生热脆。钢中硫含量高，硫化物夹杂的含量增高，钢的塑性和韧性降低，硫对钢力学性能影响，不仅和钢的含硫量有关，而且还和形成的硫化物夹杂的大小、形态和分布有关，因此，硫的含量控制在《0.035%。磷磷是有害杂质元素，来源于矿石和生铁等炼钢原料，磷能提高钢的强度，但使塑性、韧性降低，使钢的脆性转变温度急剧升高，即提高钢的冷脆性(低温变脆)。因此磷含量控制在《0.030%。铝铝作为脱氧元素加入钢中，加入钢液中的铝部分与氧结合形成A1A的各种夹杂物上浮到渣中，起到脱氧作用，其余部分溶入固态铁中，在加热和冷却时，形成弥散的Als(A1N和Al)，阻止奧氏体晶粒长大，起到细化奧氏体晶粒的作用，钢中的Als控制为0.02%_0.06%。氮在该钢中为有害元素，易与硼反应，生成硼相BN，降低钢的淬透性。钛起固氮保硼的作用，炼钢过程中，加入钢中，与氮反应形成TiN，使钢中不形成硼相BN，Ti加入的多少视钢水中N的含量。硼微量元素硼，由于在晶界的内吸附(即固溶硼)，并形成共格组织，可显著阻止铁素体的形核，从而增大了过冷奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性。本发明的机械性能、显微组织、表面质量、冷镦性能都达到用户要求。具体实施方式下面进行详细描述实施例1一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C:0.18、Si:0.01、Mn:0.80、P:50.03、S:0.035、B:0.0006、N:0.008、Ti:0.04，其余为Fe及不可避免的杂质。生产权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢的方法，其步骤1)将连铸坯加热至ioocrc，截面温差30'c;2)进行轧制其开轧温度控制在100(TC，终轧温度控制在96(TC;3)水冷后吐丝，其吐丝温度控制在815。C;4)吐丝后冷却至58(TC，其冷却速度控制在0.5'C/秒。实施例2一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C:0.20、Si:0.028、Mn:0.95、P:0.025、S:0.032、B:0.001、N:0.006、Ti:0.048，其余为Fe及不可避免的杂质。生产权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢的方法，其歩骤1)将连铸坯加热至1020°C，截面温差2(TC;2)进行轧制其开轧温度控制在1005°C，终轧温度控制在97CTC;3)水冷后吐丝，其吐丝温度控制在825。C;4)吐丝后冷却至59CTC，其冷却速度控制在1.(TC/秒。实施例3一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C:0.21、Si:0.04、Mn:1.05、P:0.02、S:0.03、B:0.0015、N:0.006、Ti:0.051，其余为Fe及不可避免的杂质。生产权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢的方法，其步骤1)将连铸坯加热至1035°C，截面温差15";2)进行轧制其开轧温度控制在1015°C，终轧温度控制在975'C;3)水冷后吐丝，其吐丝温度控制在830'C;4)吐丝后冷却至605。C，其冷却速度控制在1.5'C/秒。实施例4一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C:0.23、Si:0.064、Mn:1.10、P:0.02、S:0.025、B:0.0022、N:0.0055、Ti:0.056，其余为Fe及不可避免的杂质。生产权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢的方法，其步骤1)将连铸坯加热至1065°C，截面温差10。C;2)进行轧制其开轧温度控制在1035"C，终轧温度控制在98(TC;3)水冷后吐丝，其吐丝温度控制在845。C;4)吐丝后冷却至61(TC，其冷却速度控制在1.8。C/秒。实施例5一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C:0.19、Si:0.085、Mn:1.06、P:0.015、S:0.020、B:0.0025、N:0.00035、Ti:0.06，其余为Fe及不可避免的杂质。生产权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢的方法，其步骤1)将连铸坯加热至IIO(TC，截面温差5'C;2)进行轧制其开轧温度控制在105(TC，终轧温度控制在9卯。C;3)水冷后吐丝，其吐丝温度控制在820。C;4)吐丝后冷却至63(TC，其冷却速度控制在2.(TC/秒。经试验，其钢种的机械性能技术要求与实物机械性能比较<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C0.18～0.23、Si0.01～0.085、Mn0.80～1.10、P≤0.030、S≤0.035、B0.0006～0.0025、N≤0.008、Ti0.03～0.06，其余为Fe及不可避免的杂质。2、如权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢，其特征在于B的重量百分比为0.00150,0022。3、生产权利要求1所述的一种含硼冷镦盘条钢的方法，其步骤1)将连铸坯加热至1000U0(TC，截面温差《3(TC;2)进行轧制其开轧温度控制在10001050°C，终轧温度控制在960990°C;3)水冷后吐丝，其吐丝温度控制在815845°C;4)吐丝后冷却至580630°C，其冷却速度控制在0.52.0。C/秒。4、如权利要求3所述的生产一种含硼冷镦盘条钢的方法，其特征在于冷却速度控制在1.01.5。C/秒。5、如权利要求3所述的生产一种含硼冷镦盘条钢的方法，其特征在于冷至590610°C。全文摘要本发明涉及盘条钢及生产方法。其解决目前存在的吐丝在高温900～980℃时进行，且其冷却速度高，使该种盘条钢原始强度高，表面硬度大，拉拔过程中易断丝等不足。措施一种含硼冷镦盘条钢，其化学组分及重量百分比为C0.18～0.23、Si0.01～0.085、Mn0.80～1.10、P≤0.030、S≤0.035、B0.0006～0.0025、N≤0.008、Ti0.03～0.06，其余为Fe及不可避免的杂质；工艺将连铸坯加热至1000～1100℃，截面温差≤30℃；轧制开轧温度在1000～1050℃、终轧温度在960～990℃；水冷后吐丝在815～845℃；吐丝后冷却至580～630℃，其冷却速度在0.5～2.0℃/秒。本发明的机械性能、显微组织、表面质量、冷镦性能都达到用户要求。文档编号C22C38/14GK101514429SQ200910061288公开日2009年8月26日申请日期2009年3月27日优先权日2009年3月27日发明者勇周,帅习元,桂美文,毛国运,罗德信,赵隆崎申请人:武汉钢铁(集团)公司