低碳490MPa级铆螺钢控轧控冷工艺的研究

摘要

随着钢铁行业的发展，人们对铆螺钢的需求越来越多，对铆螺钢的质量要求也越来越高。铆螺钢作为制造螺钉、螺栓、螺母等互换性较高的标准件及冷冲压件用钢，其生产效率高，产品收得率高。因此，要求其具有良好的加工性能和力学性能。 采用传统的轧制后经过热处理的方法生产的低碳铆螺钢，强度低，塑性不够高；而传统方法生产的中碳铆螺钢虽然强度比较高，但塑性差。寻找出一种能同时提高铆螺钢强度和塑性并使生产工艺简化的生产方法对实际生产将具有重要的现实意义。 通过控制轧制与控制冷却方法生产铆螺钢，可以显著提高钢材的强度和塑性。控轧控冷不仅能够改善热轧钢材的强度和韧性等综合性能，而且能够节约合金，简化工序，减少能耗，提高劳动生产率。 本文在Gleeble-1500热模拟机上对低碳ML15钢高温加热后变形奥氏体的相变产物进行了研究，通过动态CCT曲线的测定，以及在光学显微镜下对显微组织的观察，判定轧件在不同冷却速度下的相变产物，为后续热轧实验选择合理的控轧控冷工艺提供了理论依据。在实验室ф450轧机上分别对低碳铆螺钢进行了两次常规轧制控冷、低温轧制控冷和低温轧制不控冷热轧实验，研究了终轧温度、冷却速度和终冷温度对铆螺钢组织和性能的影响，对常规轧制和低温轧制后铆螺钢的力学性能进行了较深入的研究。经过两次热轧试验证明，采用低温轧制后控冷的铆螺钢力学性能高于常规轧制后控冷的铆螺钢，但是同样采用低温轧制，轧制后不经过控制冷却的铆螺钢力学性能要低于常规轧制控冷和低温轧制控冷铆螺钢相应的力学性能。 采用控制轧制与控制冷却技术，低碳ML15钢不经热处理抗拉强度达490MPa以上，延伸率达30％以上，各项力学性能指标均达到传统热处理方法生产的中碳ML30Mn钢的要求。在实际生产中减少了生产工序，生产成本降低。研究结果为用低碳代替中碳铆螺钢的实际开发提供了一种新思路和理论依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1文献综述

1.1.1铆螺钢发展概况

1.1.2铆螺钢存在的质量问题

1.2影响铆螺钢性能的因素

1.2.1化学成分的影响

1.2.2组织结构

1.2.3控轧控冷工艺参数的影响

1.3控制轧制与控制冷却

1.3.1控轧控冷的基本概念和发展概况

1.3.2控轧控冷的基本原理

1.3.3控制轧制与控制冷却具体工艺

1.4钢的轧后冷却相变过程

1.4.1变形后的奥氏体向铁素体的转变

1.4.2变形条件对奥氏体向珠光体转变的影响

1.5研究目的、意义及内容

1.5.1研究的目的和意义

1.5.2主要研究内容

第2章实验用铆螺钢的冶炼

2.1钢种成分要求

2.2冶炼工艺

2.2.1配料计算

2.2.2冶炼过程

2.2.3精炼控制

2.3小结

第3章热模拟实验

3.1热膨胀法

3.2加热温度的制定

3.3实验方法

3.3.1实验材料

3.3.2实验工艺

3.4实验结果

3.4.1相变点温度测定

3.4.2动态CCT曲线

3.4.3金相组织

3.5讨论

3.5.1连续冷却相变过程

3.5.2冷却速度对显微组织的影响

3.5.3动态CCT曲线分析

3.6小结

附录1

第4章铆螺钢热轧实验

4.1实验材料与实验方法

4.1.1原计划实验方案

4.2实验结果与分析

4.2.1拉伸实验结果

4.2.2金相组织

4.2.3电镜扫描

4.2.4拉伸后铆螺钢断口形貌

4.3讨论

4.3.1终轧温度对铆螺钢力学性能的影响

4.3.2变形诱导铁素体相变细化铁素体晶粒

4.3.3轧后冷却速度对铆螺钢力学性能的影响

4.3.4终冷温度对铆螺钢力学性能的影响

4.3.5控轧控冷前后铆螺钢产品生产工艺比较

4.4小结

附录2

第5章结论

参考文献

致谢