宣鋼ML40Cr熱軋盤條的研發與運用

摘 要：介紹宣鋼采用“頂底復吹轉爐→LF爐精煉→小方坯連鑄→高線軋制”工藝路線，嚴格控制煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼等生產環節，研發出ML40Cr熱軋盤條。檢驗結果證明，ML40Cr熱軋盤條的化學成分、金相組織、力學性能等各項指標均可滿足GB/T6478-2001的標準要求。

關鍵詞： ML40Cr；熱軋盤條；工藝控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.189

1 引言

ML40Cr盤條屬于冷鐓鋼成型用鋼，執行標準為GB/T 6478-2001。通常在室溫下采用一次或多次沖擊成型，廣泛用于生產螺釘，銷釘，螺母等標準件[1]；冷鐓工藝可節省原料，降低成本，擁有比較不錯的市場前景。結合宣鋼自身生產裝備情況，采用轉爐、精煉、連鑄、高線軋制的生產工藝路線，研發出ML40Cr盤條產品。

2 研制開發

2.1 工藝流程設計

宣鋼結合現有工藝裝備情況，采用以下工藝流程進行ML40Cr盤條的開發試驗，頂底復吹轉爐冶煉→LF爐精煉→150mm×150mm方坯連鑄→高線軋制。

2.2 化學成分設計

通過GB/T6478-2001標準成分要求可以看出，ML40Cr的Cr含量較高，在軋制過程中容易產生馬氏體和貝氏體異常組織，造成強度（Rm）偏高，塑性（A、Z）偏低的現象；為保證盤條的力學性能，根據盤條產品對強度、韌性、塑性等方面的要求，結合標準規定和生產成本，設計該鋼種化學成分見表1。

2.3 工藝控制

2.3.1 轉爐煉鋼工藝

（1）入爐鐵水的化學成分要求：Si≤0.85%、P≤0.10%、S≤0.020%，同時要求穩定無較大波動，廢鋼要求凈潔、干燥。

（2）轉爐底吹攪拌采用氮氬切換、進行雙渣操作，有效的降低鋼水的S、P含量。終點控制：ω[C]≥0.20%，ω[P]≤0.015%，ω[S]≤0.010%，出鋼溫度1650-1680℃。脫氧合金化使用鋁錳鈦，其用量3.0～4.0kg/t。

（3）脫氧合金化使用鋁錳鈦，其用量3.0～4.0kg/t，根據轉爐終點成分加入硅錳合金及高碳鉻鐵調整化學成分。

2.3.2 精煉工序

精煉加入白灰、螢石、鋁釩土等進行造渣操作，其中白渣保持時間15min以上；終渣堿度保持在4.0～5.0之間，改善精煉渣流動性，提高吸附鋼種夾雜物能力[2]。采用純鈣線變性處理，保證生成低熔點液態夾雜物充分上浮排除，提高鋼水純凈度。

2.3.3 方坯連鑄工藝

連鑄工序保證鑄坯質量，重點控制鑄坯表面缺陷和夾雜物。采用全程保護澆鑄，大包長水口采用氬封裝置；中間包使用覆蓋劑+碳化稻殼雙層保溫，鋼水過熱度控制在30℃以內，使用結晶器電磁攪拌，實行恒速拉鋼制度，拉速波動控制在±0.1m/min.鑄坯采用弱冷，保證鑄坯冷卻均勻。

2.3.4 加熱工藝

結合宣鋼二高線加熱爐的爐形結構和特點制定鋼坯加熱制度，其中溫度范圍為加熱一段700～800℃，加熱二段1030～1180℃，均熱段1070～1170℃；為保證性能指標波動小，控制鋼坯溫差<50℃，總加熱時間控制在70～150 min。

2.3.5 軋制工藝

軋制工藝主要根據鋼種的化學成分、要求的金相組織和力學性能，制訂關鍵控制點；開軋溫度：960-1050℃，入精軋機溫度：880-900℃，吐絲溫度830-850℃，風機全關；保溫罩1#開啟，其它2#-17#全部關閉。本批次生產的ML40Cr規格為Φ12mm，盤條尺寸偏差及表面質量滿足質量要求。

3 產品檢測

3.1 化學成分

本次共生產ML40Cr鋼400t，鑄坯熔煉成分全部在內控范圍之內，滿足GB/T 699-1999 標準對各成分的要求。

3.2 金相組織

盤條金相組織結構直接決定著產品性能；ML40Cr盤條的金相檢測結果顯微組織為鐵素體+珠光體（F+P），分布均勻且無異常組織[3]，滿足工藝質量要求。

3.3 盤條力學性能

ML40Cr盤條軋態力學性能檢測，其中屈服強度（Rel）500-535MPa，抗拉強度（Rm）730-764 MPa，面縮Z：51%-63%，伸長率A： 22%-27%，從檢測數據看出盤條的抗拉強度、拉伸、面縮等各項性能指標均滿足質量要求，合格率100%。對盤條進行1/3冷頂鍛試驗，冷頂鍛未出現裂紋，全部合格。

4 結論

通過對各個生產環節工藝關鍵點的嚴格控制，經檢驗可知，ML40Cr盤條的化學成分、力學性能等各項指標均滿足GB/T6478-2001的標準要求。經過對盤條產品進行市場質量跟蹤，客戶反饋良好，滿足市場需求；ML40Cr盤條的成功研發為宣鋼冷鐓鋼產品占據市場份額做出了貢獻，為開發更高級別冷鐓鋼產品奠定了基礎。

參考文獻：

[1]翟林甫.40Cr 合金冷鐓鋼盤條工藝控制與質量分析[J].金屬制品，2011（08）：66-69.

[2]張彥恒.高堿度精煉渣造渣工藝技術研究與應用[J].四川冶金，2011，30（06）：14-17.

[3]段貴生.SCM435合金冷鐓鋼盤條控軋控冷工藝[J].特殊鋼 ，2008，29（01）：45-47.

作者簡介：張玉海（1975-），男，工程師，主要從事技術研究工作。