專利名稱：一種含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的軋制方法。
背景技術(shù)：
易切削結(jié)構(gòu)鋼現(xiàn)主要應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器儀表、標(biāo)準(zhǔn)件等機(jī)械制造業(yè)。通過加入易切削性元素(如S、Pb、Sn等)使材料在機(jī)加工溫度范圍內(nèi)塑性下降，產(chǎn)生脆化，從而更易切削和斷屑，同時通過軟性夾雜和低熔點(diǎn)元素使刀具潤滑，減少刀具磨損。錫易切削結(jié)構(gòu)鋼中除了主要易切削元素錫外，還有其他用于輔助提高切削性能的硫、磷等元素。由于這些元素都是晶界脆化元素，幾種元素綜合作用使得錫易切削鋼在軋制溫度下容易出現(xiàn)頭部開裂導(dǎo)致的堆鋼現(xiàn)象，直接影響生產(chǎn)效率。如圖1，YOSSnS鋼在 800oC -950°C區(qū)間存在明顯的低塑性區(qū)，在此溫度區(qū)間內(nèi)鋼的塑性明顯下降，而這一區(qū)域正是軋制過程的精軋和吐絲階段，如果處理不當(dāng)就會發(fā)生鋼件頭部劈裂堵住精軋入口或者吐絲管進(jìn)而導(dǎo)致憋鋼影響生產(chǎn)。錫易切削結(jié)構(gòu)鋼中含有部分用于輔助提高切削性能的硫，硫在熱加工中亦會引起嚴(yán)重的熱裂，其原因是鋼中的硫與鐵結(jié)合生成i^e-FeS的低熔點(diǎn)共晶體，這種共晶為離異共晶，且熔點(diǎn)為988°C。這種低熔點(diǎn)共晶體相對鋼奧氏體晶界有很好的潤濕性，并以液態(tài)薄膜形式破壞晶粒間的結(jié)合，產(chǎn)生熱脆性，如圖2所示。同時，由于普通生產(chǎn)方法無法消除軋件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，在冷拔深加工過程中在內(nèi)部殘余應(yīng)力的作用下軋件內(nèi)部缺陷極易擴(kuò)展至表面，形成表面脫皮、結(jié)疤、開裂等缺陷， 影響冷拔成材率。所以，采用普通生產(chǎn)方法生產(chǎn)的含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼產(chǎn)品在深加工前需要退火處理，消除殘余應(yīng)力。綜上所述，含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼因其本身的所含元素的特性在軋制過程中極易出現(xiàn)軋制憋鋼而影響生產(chǎn)進(jìn)程，生產(chǎn)效率低下，同時深加工成本也略高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的軋制方法，減少含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的軋制過程中因頭部開裂導(dǎo)致的憋鋼現(xiàn)象，提高成材率，提高生產(chǎn)效率；同時提供一種合理的軋后冷卻制度有效消除軋件內(nèi)部殘余應(yīng)力，減少深加工成本，提高冷拔成材率。本發(fā)明是針對“含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼”中的普通含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的一種軋制方法。其所涉及鋼種的化學(xué)成分重量百分比為碳0. 08-0. 50%，硅< 0. 40%，硫0. 005 0. 35%，磷 0. 005 0. 050%，錫 0. 09 0. 25%，鐵余量。本發(fā)明的工藝路線為“步進(jìn)式加熱爐加熱——高速線材軋制(棒材生產(chǎn)線軋制)——軋后冷卻”。其實質(zhì)是通過控制軋制與控制冷卻手段有效減少軋制過程的憋鋼現(xiàn)象，提高生產(chǎn)效率和成材率；減少軋件內(nèi)部殘余應(yīng)力，減少深加工成本。具體控制如下技術(shù)參數(shù)1、出爐溫度 1150-1250°c，開軋溫度為 1100-1200°C。
2、待軋件咬入后開啟高壓水除鱗，連軋機(jī)1-8架過橋上加蓋蓋板，避免鋼坯頭部遇冷開裂；3、軋線增設(shè)0號剪(在脫頭輥道后或連軋機(jī)5架入口處增加切頭裝置)，剪切長度200-400mm ；軋線1#、2#、3#飛剪全部開啟，1#飛剪剪切長度200-400mm，2#、3#飛剪剪切長度 100mm-300mm。4、通過終軋后水冷控制軋后溫度，線材吐絲溫度為830-880°C，棒材上冷床溫度為 8600C _930°C，大盤卷集卷溫度為850°C _900°C。5、線材軋制結(jié)束后通過延遲冷卻型斯太爾摩線冷卻，風(fēng)機(jī)不開，通過1-5段保溫罩的開關(guān)和輥速調(diào)節(jié)控制冷卻速度，入保溫罩溫度為700-760°C，輥速0. 12-0. 5m/s,出保溫罩溫度200-50(TC ；棒材軋制后入緩冷坑緩冷；大盤卷集卷后加蓋保溫罩緩冷。軋制過程頭尾廢料單獨(dú)回收，集中碼放使用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠有效減少因含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的頭部開裂而導(dǎo)致的纏輥、打滑、憋鋼等現(xiàn)象，提高軋制成材率，提高生產(chǎn)效率；本發(fā)明提供的軋后控冷工藝方法能夠有效改善原有生產(chǎn)工藝導(dǎo)致的軋材冷拔深加工過程中出現(xiàn)的脫皮、開裂等現(xiàn)象，省略了退火工藝，提高了成材率，降低了深加工成本。


圖1為Y08SnS鋼的高溫塑性曲線。圖2為Fe-S相圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施見表1、表2和表3為使用本發(fā)明工藝在首鋼高速線材廠軋制 Φ 5. 5_、Φ9mm、Φ Ilm的Y08SnS的生產(chǎn)工藝及其力學(xué)性能。表1-1Φ 5. 5mm規(guī)格的Y08SnS的生產(chǎn)過程參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的軋制方法，其特征在于，軋制工藝及控制的技術(shù)參數(shù)如下(1)出爐溫度1150-1250°c，開軋溫度為1100-1200°c；(2)待軋件咬入后開啟高壓水除鱗，連軋機(jī)1-8架過橋上加蓋蓋板，避免鋼坯頭部遇冷開裂；(3)軋線增設(shè)0號剪，在脫頭輥道后或連軋機(jī)5架入口處增加切頭裝置，剪切長度 200-400mm ；軋線1#、2#、3#飛剪全部開啟，1#飛剪剪切長度200-400mm，2#、3#飛剪剪切長度 100mm-300mm ；(4)通過終軋后水冷控制軋后溫度，線材吐絲溫度為830-880°C，棒材上冷床溫度為 8600C _930°C，大盤卷集卷溫度為850°C _900°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的軋制方法，其特征在于，線材軋制結(jié)束后通過延遲冷卻型斯太爾摩線冷卻，風(fēng)機(jī)不開，通過1-5段保溫罩的開關(guān)和輥速調(diào)節(jié)控制冷卻速度，入保溫罩溫度為700-760°C，輥速0. 12-0. 5m/s,出保溫罩溫度200_500°C ；棒材軋制后入緩冷坑緩冷；大盤卷集卷后加蓋保溫罩緩冷。
全文摘要
一種含錫易切削結(jié)構(gòu)鋼的軋制方法，屬軋鋼技術(shù)領(lǐng)域。其工藝路線為“步進(jìn)式加熱爐加熱——高速線材軋制(棒材生產(chǎn)線軋制)——軋后冷卻”?？刂其摷鰻t溫度1150℃-1250℃，開軋溫度1100℃-1200℃；線材吐絲溫度為830℃-880℃，棒材上冷床溫度為860℃-930℃，大盤卷集卷溫度為850℃-900℃。線材軋制后入保溫罩溫度為700℃-760℃，輥速0.12-0.5m/s，出保溫罩溫度200℃-500℃；棒材軋制后入緩冷坑緩冷；大盤卷集卷后加蓋保溫罩緩冷。優(yōu)點(diǎn)在于能減少因含錫易切削鋼在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的頭部開裂而導(dǎo)致的堆鋼現(xiàn)象，提高成材率；能有效改善原工藝導(dǎo)致的深加工缺陷，省略退火工序。
文檔編號B21B3/00GK102319736SQ20111028125
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者劉玉新, 宮翠, 張永軍, 朱辰, 李三凱, 王全禮, 王立峰, 陳明躍 申請人:首鋼總公司