一种高碳高硅弹簧钢热连轧钢带的生产方法

技术领域

本发明属于钢材加工技术领域，具体的是一种高碳高硅弹簧钢60Si2Mn热连轧钢带的生产方法。

背景技术

弹簧钢60Si2Mn具有高耐磨性、高弹性、高强度、良好的疲劳寿命等优良的性能，主要用于制造膜片弹簧、刹车片、锯片、链条等，对其厚度精度、板形质量、硬度均匀性、脱碳层深度等均有较高的要求。因此要求钢中C、Si、Mn含量非常高，这对热轧加热制度、轧制工艺等要求较高。

现有技术均并未涉及常规热连轧生产高碳高硅弹簧钢60Si2Mn的热轧生产方法，因此，本发明提供了一种高碳高硅弹簧钢60Si2Mn的热连轧生产方法，解决现有背景技术中提到的问题。

发明内容

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高碳高硅弹簧钢钢带的热连轧生产方法，包括如下具体步骤：

S1、高碳高硅弹簧钢60Si2Mn钢水，其质量百分比为：C：0.58-0.64％，Si：1.65-1.95％，Mn：0.60-0.85％，P≤0.025％，S≤0.015％，Alt：0.005％-0.045％，Cr：0.15-0.25％，余量为Fe和不可避免的杂质，经连续浇注后，得到合格板坯。

S2、加热，质量合格的连铸坯在线切割后，沿装炉辊道直接装入板坯加热炉加热；

S3、轧制，对加热后的铸坯进行轧制，先粗轧，再用七机架连轧机进行轧制，形成带钢；

S4、层冷，对轧后带钢经层流冷却；

S5、卷取，使用卷取机对冷却后的带钢进行卷取，形成卷板。

优选的，在所述S1中，连铸板坯厚度为230mm×800-1650mm。

优选的，在所述S2中，板坯加热温度为1160℃-1240℃，均热温度为1160-1220℃，加热时间120-210min；因弹簧钢60Si2Mn碳含量比较高，合理的加热温度和加热时间可避免表面脱碳现象的发生，保证了产品性能的同时满足客户的要求。

优选的，在所述3中，轧制包含粗轧和精轧，其中粗轧除磷压力及粗轧道次的设置为：

粗除鳞压力≥16MPa，粗除鳞道次不少于三道；

粗轧采用双机架轧制模式，R1轧制3道+R2轧制3道。

优选的，在所述S3中，粗轧温度为：1020℃-1100℃。

优选的，在所述S3中，精轧温度为：850℃-920℃。

优选的，在所述S3中，粗轧后中间坯厚度为：36mm-48mm。

优选的，在所述S3中，精轧后的成品钢带规格为：(2.5-16)mm×(800-1630)mm

优选的，在所述S4中，层流的冷却模式为前段稀疏冷却：从第一组起从前往后开，具体为开关开关。

具体说明：通过PLC对集管控制单元的气动海膜阀进行ON/OFF控制，侧喷阀的开关控制，以ON/OFF控制方式来对其进行控制；其中气动海膜阀和侧喷阀均是用于通断冷气通道。

优选的，在所述S5中，卷取温度为：卷取温度为：680℃-720℃。

优选的，在所述S5中，卷取机的卷取张力提高到原来的120％，钢卷在卷取完成后2h内应保温箱缓冷72小时。

最终热轧卷板的性能指标为：屈服强度500MPa-650MPa，抗拉强度900MPa-1030MPa，A50伸长率在8％以上。

综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:

通过本发明方法制备得到的高碳高硅弹簧钢卷板在屈服强度、抗拉强度、伸长率和硬度方面性能优异，且本发明能够在保证产品质量的情况下，简化生产工艺流程，提高生产效率，降低了生产成本、轧制生产过程稳定，表面质量控制良好，无扁卷现象的发生，实现了高碳高硅弹簧钢钢带在热连轧机组的生产，丰富了热连轧机组品种数量，又满足弹簧钢的表面质量与产品性能要求，有利于推广与应用。

附图说明

图1是本发明的4.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn金相组织示意图；

图2是本发明的9.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn金相组织示意图；

图3是本发明的14.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn金相组织示意图。

具体实施方式

实施例1：

以4.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn在1780mm热连轧机组生产情况为例，对本发明作进一步的说明；

本实例中4.0×1250mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn化学成分如表1所示，余量为Fe和不可避免杂质。

表1为：

本实施例4.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn化学成分(wt％)

本实例具体的实施方法如下：

1、板坯加热温度为1235℃，均热温度为1218℃，加热时间185min。

2、粗除鳞压力不小于16MPa，粗除鳞道次不少于三道。

3、粗轧采用双机架轧制模式，R1轧制3道+R2轧制3道；

4、粗轧温度为1083℃；

5、中间坯厚度为36mm；

6、轧出口温度为905℃；

7、层流的冷却模式为前段稀疏冷却：从第一组起从前往后开，具体为开关开关；

8、卷取温度设为705℃；

9、卷取机卷取时卷取张力提高到原来的120％；

10、卷取完成后1.5h进入保温箱缓冷78小时。

按照本实施例的步骤生产的弹簧钢60Si2Mn热轧卷板，其性能指标见表2。

表2为：

本实施例4.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn的性能指标

按照本实施例的步骤生产的高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn，其金相组织为铁素体+珠光体的组织，具体的金相组织参照图1即可看出。

实施例2：

以9.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn在1780mm热连轧机组生产情况为例，对本发明作进一步的说明；

本实例中9.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn化学成分如表3所示，余量为Fe和不可避免杂质。

表3为：

本实施例9.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn化学成分(wt％)

本实例具体的实施方法如下：

1、板坯加热温度为1225℃，均热温度为1212℃，加热时间195min。

2、粗除鳞压力不小于16MPa，粗除鳞道次不少于三道。

3、粗轧采用双机架轧制模式，R1轧制3道+R2轧制3道；

4、粗轧温度为1060℃；

5、中间坯厚度为44mm；

6、精轧出口温度为903℃；

7、层流的冷却模式为前段稀疏冷却：从第一组起从前往后开，具体为开关开关；

8、卷取温度设为715℃；

9、卷取机卷取时卷取张力提高到原来的120％；

10、卷取完成后1h进入保温箱缓冷84小时。

按照本实施例的步骤生产的弹簧钢60Si2Mn热轧卷板，其性能指标见表4。

本实施例9.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn的性能指标

按照本实施例的步骤生产的高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn，其金相组织为铁素体+珠光体的组织，具体的金相组织参照图2即可看出。

实施例3：

以14.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn在1780mm热连轧机组生产情况为例，对本发明作进一步的说明；

本实例中14.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn化学成分如表3所示，余量为Fe和不可避免杂质。

表3为：

本实施例9.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn化学成分(wt％)

本实例具体的实施方法如下：

1、板坯加热温度为1238℃，均热温度为1218℃，加热时间200min。

2、粗除鳞压力不小于16MPa，粗除鳞道次不少于三道。

3、粗轧采用双机架轧制模式，R1轧制3道+R2轧制3道；

4、粗轧温度为1065℃；

5、中间坯厚度为46mm；

6、精轧出口温度为915℃；

7、层流的冷却模式为前段稀疏冷却：从第一组起从前往后开，具体为开关开关；

8、卷取温度设为718℃；

9、卷取机卷取时卷取张力提高到原来的120％；

10、卷取完成后1.2h进入保温箱缓冷85小时。

按照本实施例的步骤生产的弹簧钢60Si2Mn热轧卷板，其性能指标见表4。

本实施例9.0mm高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn的性能指标

按照本实施例的步骤生产的高碳高硅弹簧钢钢带60Si2Mn，其金相组织为铁素体+珠光体的组织，具体的金相组织参照图3即可看出。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。