本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用含釩鐵水生產(chǎn)冷鐓用鋼的方法。

背景技術(shù)：

冷鐓鋼通常用來冷鐓成型制造各種機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件及緊固件，產(chǎn)品主要包括螺釘，銷釘，螺母等。其加工過程中包含拉拔、淬火、退火、冷鐓、滲碳等多道工序，各工序均有著嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，加工前的母材產(chǎn)品需要有合格的力學(xué)性能及良好的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后的半鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)的v含量在0.010-0.015%，通過充分發(fā)揮v與c、n的析出強(qiáng)化作用來降低化學(xué)成份中c、mn含量和游離n含量，降低了碳當(dāng)量和時(shí)效現(xiàn)象，獲得了優(yōu)良的冷鐓鋼拉拔性能及冷鐓性能，同時(shí)降低了合金成本；同時(shí)轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)的v含量顯著高于常規(guī)雙聯(lián)工藝余釩含量（≤0.007%，平均0.003%），縮短了煉鋼周期，降低了鋼鐵料燒損，節(jié)約了煉鋼成本；此外，將本該轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)爐渣的無用釩直接變?yōu)槔溏呌娩摰囊环N有益合金元素，提高了釩利用效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用含釩鐵水生產(chǎn)冷鐓用鋼的方法，本發(fā)明采用含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后的半鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)的v含量，降低了碳當(dāng)量和時(shí)效現(xiàn)象，獲得了優(yōu)良的冷鐓鋼拉拔性能及冷鐓性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用含釩鐵水生產(chǎn)冷鐓用鋼的方法，所述冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量為：c：0.16-0.20%，si≤0.05%，mn：0.60-0.85%，v：0.010-0.015%，als：0.025-0.045%，p≤0.025%，s≤0.015%，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明所述生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、連鑄、軋制工序。

本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序，含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后對半鋼進(jìn)行冶煉，過程中加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.06-0.12%，p≤0.020%，s≤0.015%，v：0.010-0.015%。

本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁1.5-2.5kg/噸鋼進(jìn)行深脫氧，起吊溫度1620-1650℃。

本發(fā)明所述精煉工序，進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在10-15min。

本發(fā)明所述精煉工序，加入石灰600-800kg/噸鋼，改質(zhì)劑200-300kg/噸鋼，鋁粉60-80kg/噸鋼，電石60-80kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮。

本發(fā)明所述精煉工序，喂5-7m/噸鋼鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹15-20min。

本發(fā)明所述連鑄工序，連鑄大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度20-30℃，拉速1.6-1.8m/min，比水量0.7-0.8l/g。

本發(fā)明所述軋制工序，鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1030±30℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。

本發(fā)明所述軋制工序，開軋溫度1010±30℃，精軋入口溫度930±20℃，吐絲出口溫度900±20℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

本發(fā)明所述冷鐓用鋼化學(xué)成分設(shè)計(jì)思路如下：

c：c對鋼的抗拉強(qiáng)度及冷鐓加工性能有較大影響。c含量增加，鋼的硬度和強(qiáng)度也隨之提高，同時(shí)會降低鋼的塑性和韌性，在冷鐓鋼加工時(shí)，會加大冷鐓鋼的加工硬化程度，對拉拔及冷鐓產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的c含量控制范圍為0.16-0.20%，在冶煉時(shí)，成份偏下限進(jìn)行控制。

si：si能夠使鋼的抗拉強(qiáng)度增強(qiáng)，降低鋼的冷塑性及變型性能。同時(shí)，si在冶煉過程中，會形成非金屬夾雜物，對冷鐓鋼后續(xù)的熱處理產(chǎn)生不利影響。因此，應(yīng)盡可能的降低si含量。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的si含量優(yōu)選控制為si≤0.05%。

mn：mn可以作為鋼中的脫氧劑加入。mn與鋼中的s反應(yīng)生成mns，可有效改善鋼的易切削性能。對于冷鐓鋼而言，mn可增強(qiáng)其抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，但會一定程度的降低鋼的冷塑變型能力，且有增加晶粒粗化及回火脆性的不利傾向。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的mn含量優(yōu)選控制為0.60-0.85%，在冶煉時(shí)，成份偏中下限進(jìn)行控制。

v：v在鋼中與c、n結(jié)合，可以減少c、mn含量降低碳當(dāng)量，通過固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化作用，細(xì)化晶粒，能夠提高鋼的強(qiáng)度和韌性，并能改善鋼的淬透性，增加鋼的回火穩(wěn)定性，同時(shí)與n結(jié)合降低n的時(shí)效現(xiàn)象，對冷鐓鋼的后序加工產(chǎn)生有利影響。

als：al可以在一定程度上細(xì)化鋼的組織晶粒度及降低鋼的脆裂敏感度。由于在冶煉過程中，al作為常用的脫氧劑，脫氧能力強(qiáng)，部份al會與鋼中的氧反應(yīng)生成al2o3，部份單質(zhì)al溶于鋼中形成als。因此，為了保證鋼水的純凈度及連鑄可澆性，要求精煉出站鋼水中als/al>0.9，本發(fā)明中als含量控制在0.025-0.045%。

p、s：p、s一般情況下被認(rèn)為是鋼中有害元素，對鋼水的潔凈度產(chǎn)生不利影響，降低鋼的塑性和韌性，而且p、s含量的增加會影響增加回火脆性及冷脆敏感性。因此，應(yīng)盡可能降低p、s含量，通過優(yōu)化，p、s控制范圍為：p≤0.025%，s≤0.015%。

本發(fā)明所述冷鐓用鋼檢測方法參考jisg3507-1。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：1、本發(fā)明采用含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后的半鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)的v含量在0.010-0.015%，通過充分發(fā)揮v與c、n的析出強(qiáng)化作用來降低化學(xué)成份中c、mn含量和游離n含量，降低了碳當(dāng)量和時(shí)效現(xiàn)象，獲得了優(yōu)良的冷鐓鋼拉拔性能及冷鐓性能，同時(shí)降低了合金成本；本發(fā)明利用v元素析出強(qiáng)化的特性，改善冷鐓鋼內(nèi)部組織，提高冷鐓加工過程中的各項(xiàng)性能。2、轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)的v含量顯著高于常規(guī)雙聯(lián)工藝余釩含量（≤0.007%，平均0.003%），縮短了煉鋼周期，降低了鋼鐵料燒損，節(jié)約了煉鋼成本；3、本發(fā)明將本該轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)爐渣的無用釩直接變?yōu)槔溏呌娩摰囊环N有益合金元素，提高了釩利用效率，同時(shí)縮短了煉鋼周期，降低了鋼鐵料燒損。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明生產(chǎn)的冷鐓用鋼，生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1.轉(zhuǎn)爐冶煉工序：含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后對半鋼進(jìn)行冶煉，過程加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.06-0.12%，p≤0.020%，s≤0.015%，v：0.010-0.015%，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁1.5-2.5kg/噸鋼進(jìn)行深脫氧，起吊溫度1620-1650℃。

2.精煉工序：精煉進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在10-15min，加入石灰600-800kg/噸鋼，改質(zhì)劑200-300kg/噸鋼，鋁粉60-80kg/噸鋼，電石60-80kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮，喂5-7m/噸鋼鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹15-20min。

3.連鑄工序：大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度20-30℃，拉速1.6-1.8m/min，比水量0.7-0.8l/g。

4.軋制工序：鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1030±30℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。開軋溫度1010±30℃，精軋入口溫度930±20℃，吐絲出口溫度900±20℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

實(shí)施例1

本實(shí)施例生產(chǎn)的冷鐓用鋼，生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1.轉(zhuǎn)爐冶煉工序：含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后對半鋼進(jìn)行冶煉，過程加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.065%，p：0.018%，s：0.014%，v：0.011%，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁1.5kg/噸鋼進(jìn)行深脫氧，起吊溫度1630℃。

2.精煉工序：精煉進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在12min，加入石灰650kg/噸鋼，改質(zhì)劑220kg/噸鋼，鋁粉65kg/噸鋼，電石65kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮，喂5m/噸鋼鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹15min。

3.連鑄工序：大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度22℃，拉速1.65m/min，比水量0.75l/g。

4.軋制工序：鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1000℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。開軋溫度980℃，精軋入口溫度910℃，吐絲出口溫度880℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

本冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量見表1，檢測結(jié)果見表2。

實(shí)施例2

本實(shí)施例生產(chǎn)的冷鐓用鋼，生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1.轉(zhuǎn)爐冶煉工序：含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后對半鋼進(jìn)行冶煉，過程加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.072%，p：0.016%，s：0.013%，v：0.012%，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁深脫氧1.6kg/噸鋼進(jìn)行，起吊溫度1635℃。

2.精煉工序：精煉進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在14min，加入石灰660kg/噸鋼，改質(zhì)劑235kg/噸鋼，鋁粉72kg/噸鋼，電石70kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮，喂5.2m/噸鋼鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹17min。

3.連鑄工序：大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度25℃，拉速1.72m/min，比水量0.78l/g。

4.軋制工序：鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1020℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。開軋溫度990℃，精軋入口溫度920℃，吐絲出口溫度890℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

本冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量見表1，檢測結(jié)果見表2。

實(shí)施例3

本實(shí)施例生產(chǎn)的冷鐓用鋼，生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1.轉(zhuǎn)爐冶煉工序：含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后對半鋼進(jìn)行冶煉，過程加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.083%，p：0.017%，s：0.013%，v：0.014%，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁1.9kg/噸鋼進(jìn)行深脫氧，起吊溫度1650℃。

2.精煉工序：精煉進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在10min，加入石灰680kg/噸鋼，改質(zhì)劑242kg/噸鋼，鋁粉78kg/噸鋼，電石75kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮，喂5.5m/噸鋼鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹18min。

3.連鑄工序：大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度25℃，拉速1.75m/min，比水量0.75l/g。

4.軋制工序：鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1040℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。開軋溫度1020℃，精軋入口溫度930℃，吐絲出口溫度910℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

本冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量見表1，檢測結(jié)果見表2。

實(shí)施例4

本實(shí)施例生產(chǎn)的冷鐓用鋼，生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1.轉(zhuǎn)爐冶煉工序：含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后對半鋼進(jìn)行冶煉，過程加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.088%，p：0.018%，s：0.015%，v：0.015%，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁2.2kg/噸鋼進(jìn)行深脫氧，起吊溫度1620℃。

2.精煉工序：精煉進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在13min，加入石灰660kg/噸鋼，改質(zhì)劑265kg/噸鋼，鋁粉80kg/噸鋼，電石78kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮，喂5.8m/噸鋼m鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹20min。

3.連鑄工序：大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度30℃，拉速1.78m/min，比水量0.80l/g。

4.軋制工序：鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1060℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。開軋溫度1040℃，精軋入口溫度950℃，吐絲出口溫度920℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

本冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量見表1，檢測結(jié)果見表2。

實(shí)施例5

本實(shí)施例生產(chǎn)的冷鐓用鋼，生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1.轉(zhuǎn)爐冶煉工序：含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩，提釩后對半鋼進(jìn)行冶煉，過程加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.12%，p：0.013%，s：0.012%，v：0.013%，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁2.5kg/噸鋼進(jìn)行深脫氧，起吊溫度1645℃。

2.精煉工序：精煉進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在12min，加入石灰600kg/噸鋼，改質(zhì)劑300kg/噸鋼，鋁粉60kg/噸鋼，電石60kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮，喂6.5m/噸鋼鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹16min。

3.連鑄工序：大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度20℃，拉速1.6m/min，比水量0.70l/g。

4.軋制工序：鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1010℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。開軋溫度990℃，精軋入口溫度935℃，吐絲出口溫度900℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

本冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量見表1，檢測結(jié)果見表2。

實(shí)施例6

本實(shí)施例生產(chǎn)的冷鐓用鋼，生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1.轉(zhuǎn)爐冶煉工序：轉(zhuǎn)爐含釩鐵水冶煉，過程加低碳錳鐵合金化，嚴(yán)禁后吹，避免鋼中v大幅下降及鋼液增氮，控制終點(diǎn)c：0.06%，p：0.020%，s：0.013%，v：0.010%，出鋼過程全程吹氬并加臺鋁2.3kg/噸鋼進(jìn)行深脫氧，起吊溫度1640℃。

2.精煉工序：精煉進(jìn)行白渣操作，一次加熱保證白渣，并保持白渣在15min，加入石灰800kg/噸鋼，改質(zhì)劑200kg/噸鋼，鋁粉65kg/噸鋼，電石80kg/噸鋼，保證埋弧效果，避免精煉過程升溫吸氮，喂7m/噸鋼鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，氬氣軟吹16min。

3.連鑄工序：大中包全程保護(hù)，結(jié)晶器電磁攪拌，過熱度20℃，拉速1.8m/min，比水量0.72l/g。

4.軋制工序：鋼坯按ф6.5mm規(guī)格盤圓進(jìn)行軋制，鋼坯出爐溫度1050℃，高壓水除鱗投用，確保鋼坯表面目測干凈無鐵皮。開軋溫度1020℃，精軋入口溫度940℃，吐絲出口溫度910℃；輥道首段速度0.18m/s，全部在集卷筒內(nèi)集卷，保證集卷質(zhì)量。

本冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量見表1，檢測結(jié)果見表2。

表1實(shí)施例1-6冷鐓用鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量（%）

表2實(shí)施例1-6冷鐓用鋼性能檢測結(jié)果

以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。