本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉,具體涉及一種滲氮鍋用鋼及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、由于滲氮鍋的制備通常是將鋼板旋壓成型,后擦洗表面油污,然后進(jìn)入井式爐加熱到500-550℃滲氮,因此要求鋼板具有一定的沖壓性能,保證鋼板能夠旋壓成型,強(qiáng)度太高不利于旋壓,強(qiáng)度太低容易往往晶粒較大,容易引起脆裂,滲氮后表面也更容易產(chǎn)生銹點(diǎn)。
2、目前用于制備滲氮鍋用鋼的強(qiáng)度、塑性、晶粒度無(wú)法同時(shí)滿足其制造需求。2016年12月14日公開(kāi)的公開(kāi)號(hào)為cn?106222570?a的專利,公開(kāi)了一種耐銹蝕性能優(yōu)良的滲氮鋼用基板及生產(chǎn)方法,wt%c0.010~0.10%、mn?0.10~1.00%、si0.010~0.10%、p≤0.02%、s≤0.01%、als?0.50~1.50%,n≤0.005%,cr0.10~1.50%,cu0.01~1.00%,ni?0.01~1.00%。制備步驟:冶煉并連鑄成坯;對(duì)鑄坯加熱;熱軋;卷取;冷軋;退火;平整。其以傳統(tǒng)鐵鍋使用鋼為基體,經(jīng)過(guò)滲氮處理后,可以有效的避免生銹,且高表面硬度高,耐腐蝕性優(yōu)良,高溫性能穩(wěn)定和抗疲勞強(qiáng)度高。低碳鋼板經(jīng)滲氮處理后,可替代不銹鋼、功能涂層鋼板,用于制造炒鍋、耐腐蝕容器等的制造。但是其延伸率較低,影響加工成形性能。
3、因此亟需提出一種符合滲氮鍋制備要求的鋼,具有較高的強(qiáng)度、塑性和晶粒度,以適應(yīng)市場(chǎng)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種滲氮鍋用鋼及其生產(chǎn)方法,通過(guò)控制鋼中碳、錳、鈦等含量,能夠保證鋼在具有一定的強(qiáng)度,在制備滲氮鍋時(shí),消除滲氮鍋脆裂的問(wèn)題,同時(shí)還能在保證鋼有一定強(qiáng)度的同時(shí),也具有良好的成型性。通過(guò)控制冷軋工藝的溫度參數(shù),配合熱軋卷取溫度,得到晶粒度8-10級(jí)的金相組織,提高鋼的沖壓性能,一定程度上提高鋼的抗銹蝕能力。
2、本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種滲氮鍋用鋼的應(yīng)用,用于滲氮鍋的制造。
3、本發(fā)明具體技術(shù)方案如下:
4、一種滲氮鍋用鋼,包括以下質(zhì)量百分比成分:
5、c:0.0015%~0.0035%,mn:0.09%~0.20%,s:≤0.012%,p:≤0.015%,si:≤0.030%,al:0.020%~0.040%,n:≤0.0030%,ti:0.035%~0.050%,其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
6、優(yōu)選的,所述滲氮鍋用鋼包括以下質(zhì)量百分比成分:
7、c:0.0018%~0.0028%,mn:0.09%~0.15%,s:≤0.012%,p:≤0.015%,si:≤0.030%,al:0.020%~0.035%,n:≤0.0030%,ti:0.035%~0.045%,其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
8、所述滲氮鍋用鋼的金相組織包括鐵素體和滲碳體,所述鐵素體的體積占比為95~99%,所述滲碳體的體積占比為1~5%,鐵素體的晶粒度為8.0~10級(jí);
9、所述滲氮鍋用鋼的屈服強(qiáng)度140~175mpa、抗拉強(qiáng)度290~310mpa、延伸率a80≥44%,表面粗糙度ra為0.70~1.60μm。
10、本發(fā)明提供的一種滲氮鍋用鋼的生產(chǎn)方法,包括連鑄坯熱軋、酸洗冷連軋、退火、平整和拉矯。
11、所述熱軋包括粗軋,粗軋獲得的中間坯厚度為連鑄坯厚度的15~20%,優(yōu)選為16~18%;
12、所述粗軋前還包括對(duì)連鑄坯進(jìn)行加熱,所述加熱的溫度為1200~1240℃。
13、優(yōu)選地,所述粗軋的水平輥軋機(jī)包括第一水平輥軋機(jī)和第二水平輥軋機(jī),所述第一水平輥軋機(jī)的軋制道次為3道次,所述第二水平輥軋機(jī)的軋制道次為3道次或5道次;
14、優(yōu)選地,所述第一水平輥軋機(jī)的壓下參數(shù)包括:第一道次壓下率20~24%,第二道次壓下率18~22%,第三道次壓下率15~18%;
15、優(yōu)選地,軋件在第一水平輥軋機(jī)的出口溫度為1030~1080℃。
16、優(yōu)選地,軋件在進(jìn)入和離開(kāi)所述第一水平輥軋機(jī)時(shí)均包括除鱗操作;
17、優(yōu)選地,所述第二水平輥軋機(jī)的軋制道次為3道次時(shí)的壓下參數(shù)包括:第一道次壓下率29~35%,第二道次壓下率32~38%,第三道次壓下率16~20%;
18、優(yōu)選地,所述第二水平輥軋機(jī)的軋制道次為5道次時(shí)的壓下參數(shù)包括:第一道次壓下率20~24%,第二道次壓下率20~25%,第三道次壓下率20~25%,第四道次壓下率20~24%,第五道次壓下率10~15%;
19、優(yōu)選地,當(dāng)軋件的軋制寬度>1300mm和/或軋件軋制的減寬量>50mm時(shí),所述第二水平輥軋機(jī)的軋制道次為5道次;
20、優(yōu)選地,軋件在所述第二水平輥軋機(jī)的出口溫度為1000~1030℃;
21、優(yōu)選地,軋件在進(jìn)入所述第二水平輥軋機(jī)前包括除鱗操作。
22、所述熱軋還包括精軋,所述精軋包括將所述粗軋獲得的中間坯進(jìn)行軋制,所述軋件在精軋時(shí)的終軋溫度為860~900℃,優(yōu)選為865~895℃。
23、優(yōu)選地,所述精軋后還包括對(duì)軋件進(jìn)行層流冷卻,所述層流冷卻的方式為前段冷卻,所述前段冷卻的上、下集管的開(kāi)口度均為80~100%,更優(yōu)選為100%。
24、優(yōu)選地,所述層流冷卻后還包括對(duì)軋件進(jìn)行卷取,所述卷取的溫度為660~700℃,優(yōu)選為665~695℃。
25、所述酸洗冷連軋包括將熱軋后獲得的軋件酸洗后軋制;
26、優(yōu)選地,所述酸洗冷連軋過(guò)程的參數(shù)包括:酸洗溫度75~85℃,拉矯機(jī)延伸率1.5~2.5%,冷軋壓下率70~80%,酸軋s5機(jī)架軋輥的粗糙度3.5~4.5μm,酸軋s5機(jī)架軋輥的單位軋制力5~7mn/m。
27、所述退火的均熱段溫度為780~820℃;
28、優(yōu)選的,將酸洗冷連軋后的軋件置于立式連續(xù)退火爐中,進(jìn)行連續(xù)退火;
29、優(yōu)選的,所述退火采用連續(xù)退火,包括預(yù)熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、快冷段、過(guò)時(shí)效段和終冷段;
30、更優(yōu)選的,所述預(yù)熱段溫度為140~160℃,加熱段溫度為805~820℃,均熱段溫度為810~820℃,緩冷段溫度為640~660℃,快冷段溫度為390~440℃,過(guò)時(shí)效段溫度為300~400℃,終冷段溫度為150~180℃。
31、所述生產(chǎn)方法還包括將所述退火后的軋件進(jìn)行平整和拉矯,所述平整的工作輥粗糙度為3.0~3.50μm,平整的延伸率為0.3~0.5%;
32、所述拉矯的延伸率為0.03~0.1%。
33、本發(fā)明提供的滲氮鍋用鋼的生產(chǎn)方法依次包括如下步驟:鐵水脫硫,轉(zhuǎn)爐冶煉,吹氬,lf爐精煉,rh爐真空脫碳;精煉鋼水連續(xù)鑄造成連鑄坯;連鑄坯熱軋,熱軋包括粗軋和精軋,精軋結(jié)束后層流冷卻再卷取制得熱軋卷;熱軋卷酸洗,酸洗冷連軋;平整、拉矯,制得滲氮鍋用鋼。
34、按照以上方法生產(chǎn)獲得滲氮鍋用鋼為鋼帶或鋼板。
35、本發(fā)明提供的一種滲氮鍋用鋼的應(yīng)用,用于滲氮鍋的制造。其成型性性能良好,滲氮后沒(méi)有出現(xiàn)脆裂的問(wèn)題,滲氮后做煙霧試驗(yàn)沒(méi)有出現(xiàn)氧化色、銹點(diǎn)的質(zhì)量問(wèn)題。
36、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過(guò)控制鋼中碳、錳、鈦等含量,能夠保證鋼在具有一定的強(qiáng)度,在制備滲氮鍋時(shí),消除滲氮鍋脆裂的問(wèn)題,同時(shí)還能在保證鋼有一定強(qiáng)度的同時(shí),也具有良好的成型性。通過(guò)控制冷軋工藝的溫度參數(shù),配合熱軋卷取溫度,得到晶粒度8-10級(jí)的金相組織,提高鋼的沖壓性能,一定程度上提高鋼的抗銹蝕能力;滲氮后沒(méi)有出現(xiàn)脆裂的問(wèn)題,滲氮后做煙霧試驗(yàn)沒(méi)有出現(xiàn)氧化色、銹點(diǎn)的質(zhì)量問(wèn)題。