一种高性能农具及作业工具用扁钢及其加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能农具及作业工具用扁钢及其加工方法，所述的扁钢其组成按重量百分比计为C：0.43～0.47wt%、Si：0.18～0.30wt%、Mn：0.60～0.75wt%、S≤0.025wt%、P≤0.025wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，通过钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制和钢材精整工序制得。本发明获得工艺力学性能全面优于GB/T699标准、断面为矩形90mm×16mm的供锄头、铁铲工具用的扁钢。本发明的扁钢和全连轧棒材轧机工艺生产的锄头、铁铲工具用45钢相比，轧制成本降低20元/吨材以上，具有生产成本低，工艺适用性及控制性强，产品综合性能优异等优点，可较好地满足城市绿化、农场生产发展需要。
【专利说明】一种高性能农具及作业工具用扁钢及其加工方法【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料加工与成型【技术领域】，具体涉及一种高性能农具及作业工具用扁钢及其加工方法。
【背景技术】
[0002]随着大中城市老城区的拆除改造扩容、新城镇建设、一些新型工业园区的建设和高速公路的升级改造等工程推进，对城市园林、道路绿化的要求越来越高，绿化工作量成倍加大；目前城市绿化的一些基本工具相对简陋，高原山区如农场产品种植基地为发展种植业，对锄头、铁铲用扁钢有大量需求。我国制作农具用的材料虽有标准如GB/T1199《农用复合钢》、GB/T1466《农业机械用特殊截面热轧型钢》，但实际材料材质不一，钢的牌号有Q235、Q345、HRB335、45钢等，目前的锄头、铁铲用45钢扁钢大多采用全连轧棒材轧机生产，该工艺轧制加工费较高，市场竞争优势不强；另外，由于轧线倍尺飞剪刀片宽度的限制和轧后扁钢上冷床的输送辊辊身长度的限制等设备因素，通常仅能轧制宽度为40-65mm的扁钢，一般不能生产宽度> 90mm的扁材。
[0003]现有技术涉及扁钢的轧制工艺有:山西太钢不锈钢有限公司的专利“一种扁钢及其制造方法”，属不锈钢，材料不同；上海昌强电站配件公司的专利“精整倒角扁钢及其生产方法”不属于锄用扁钢；“无孔型轧制圆钢、扁钢的工艺及其导卫装置”、“轧制扁钢产品的装置”两件专利涉及工艺宽泛并偏重装置发明；重钢的“高强度球扁钢的生产工艺”、“提高高强度球扁钢低温冲击性能合格率的生产方法”两件专利涉及球扁钢产品；扬州诚德公司是“球扁钢生产新工艺”;蒂森克虏伯钢铁股份公司仅涉及一种“耐腐蚀扁钢产品的制造方法”。但是，这些工艺方法都无法满足农用或者作业工具用扁钢的轧制，无法满足现代农具或者作业工具用扁钢的性能需求，因此，研制开发一种供农用作业器具及工具用的扁钢及其加工方法成为了解决这一问题的重要途径。
【发明内容】
[0004]本发明的第一目的在于提供一种高性能农具及作业工具用扁钢，工艺力学性能优于GB/T699标准；第二目的在于提供一种轧制这种高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法。
[0005]本发明的第一目的是这样实现的，所述的高性能农具及作业工具用扁钢其组成按重量百分比计为 C:0.43 -0.47 wt%、S1:0.18 -0.30wt%、Mn:0.60 -0.75wt%、S ( 0.025wt%、P ( 0.025 wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，通过钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制和钢材精整工序制得。
[0006]本发明的第二目的是这样实现的，包括钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制及钢材精整工序，其特征在于具体包括:
A、钢水冶炼及脱氧合金化:将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量> 0.08 wt%,出钢温度小于1670°C ;出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为:4.0kg/t钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20~40NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入7.5~9.5kg/t钢的高碳锰铁；1.8~2.2 kg/t钢硅钙钡合金，1.5~3.2 kg/t钢的硅铁，1.8~3.4kg/t钢的增碳剂；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹氩2min，然后将钢水吊送至精炼工位；
B、钢水LF炉精炼:将钢水移至LF炉精炼工位后吊接好氩气带，开启氩气，采用20~30NL/min吹気0.5~1.5min,然后下电极采用档位8~10档化洛；通电2~4min后,抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；然后加入电石0.5^0.7kg/t钢调渣，控制渣碱度为4.0~
6.0 ;之后将钢水温度加热至1585~1595°C后进行喂线处理，喂线结束采用流量为20~30NL/min的小IS气量对钢水进行软吹気，软吹时间为4飞min,之后加入钢水覆盖剂,加入量控制为0.8^1.2kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；
C、钢水浇铸:在中间包温度为1515~1530°C，拉速为1.9~2.lm/min，二冷比水量为
1.2~1.4L/kg的条件下，将钢水连铸成钢坯并进行定尺切割；
D、钢坯加热:将钢坯送入加热炉进行加热，控制炉膛气氛为微正压的弱还原性气氛，即炉膛压力为9~13Pa，以防止钢的过氧化，钢坯的加热时间为7(T90min，加热炉均热段炉温为113(Tll50°C，钢坯开轧温度为1080~1100。。；
E、轧制:加热后的钢坯采用横列式轧机轧制，遵循“稳定快轧”原则，总轧制道次为11次；终轧温度控制为90(T950°C，终轧速度控制为3.8^4.0m/s ；
F、钢材精整:轧制的成品钢材经输出辊道送入冷床进行冷却，剪切成6m的定尺，之后通过辊道送入定尺收集平台进行收集叠片、打捆、称重、挂牌，最后吊至成品库进行堆冷，堆冷温度控制< 350°C，堆冷后即获得化学成份C:0.43~0.47 wt%, S1:0.18~0.30wt%，Mn:
0.60~0.75wt%, S≤0.025 wt%, P≤0.025 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的农具及作业工具用扁钢。
[0007]本发明提供了一种能够满足城市绿化、农场生产锄头、铁铲等农具及作业工具用的矩形断面45#钢扁钢及其低成本制备方法。炼钢环节采用转炉冶炼和LF炉炉外精炼；轧钢环节采用投资少或闲置利用的横列式型材轧机轧制，严格控制加热制度，防止钢的过热、脱碳，轧制过程采用“稳定快轧”、成品前孔K2立轧和精整快速收集、“井”字堆冷等工艺集成创新，获得工艺力学性能全面优于GB/T699标准、断面为矩形90mmX 16mm的供锄头、铁铲工具用的45钢。本发明的扁钢和全连轧棒材轧机工艺生产的锄头、铁铲工具用45钢扁钢相比，轧制成本降低20元/吨材以上，具有生产成本低，工艺适用性及控制性强，产品综合性能优异等优点，可较好地满足城市绿化、农场生产发展需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
[0010]本发明高性能农具及作业工具用扁钢，其组成按重量百分比计为C:0.43~0.47wt%、Si:0.18 -0.30wt%、Mn:0.60 -0.75wt%、S ≤ 0.025 wt%、P ≤( 0.025 wt%、其余为 Fe及不可避免的不纯物，通过钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制和钢材精整工序制得。
[0011]所述农具及作业工具用扁钢具有下列性能:屈服强度Rel 370-405 MPa、抗拉强度Rm 630-695 MPa、伸长率A≥22.0%、断面收缩率Z≥46.0%
所述的钢水冶炼及脱氧合金化工序中，加入7.5-9.5kg/t钢高碳锰铁、2.0kg/t钢娃钙钡合金、1.5-3.2 kg/t钢娃铁、1.8-3.4kg/1钢增碳剂，所述的高碳猛铁中含有Mn 75.8wt%，C 6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的硅钙钡合金中含有Si58.2wt%，Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的硅铁中的Si含量为73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的增碳剂中含有C 92.53wt%, S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物。
[0012]本发明所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，包括钢水冶炼、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制及钢材精整工序，其特征在于具体包括:
所述的钢水冶炼是将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量> 0.08 wt%,出钢温度小于16700C ;出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为:4.0kg/t钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20-40NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入7.5-9.5kg/1钢的高碳锰铁；1.8-2.2 kg/t钢硅钙钡合金，1.5-3.2 kg/t钢的硅铁，1.8-3.4kg/t钢的增碳剂；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹氩2min，然后将钢水吊送至精炼工位；
所述的钢水LF炉精炼是将钢水移至LF炉精炼工位后吊接好氩气带，开启氩气，采用小氩量(20-30NL/min)吹氩0.5-1.5min，然后下电极采用档位8-10档化渣；通电2-4min后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；然后加入电石0.5-0.7kg/t钢调渣，控制渣碱度为4.0-6.0 ;之后将钢水温度加热至1585-1595°C后进行喂线处理，喂线结束采用流量为20-30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为r6min，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为0.8-1.2kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；
所述的钢水浇铸是在中间包温度为1515-1530°C，拉速为1.9-2.lm/min，二冷比水量为1.2-1.4L/kg的条件下，将钢水连铸成钢坯并进行定尺切割；
所述的钢坯加热是将钢坯送入加热炉进行加热，控制炉膛气氛为微正压的弱还原性气氛，即炉膛压力为9-13Pa，以防止钢的过氧化，钢坯的加热时间为7(T90min，加热炉均热段炉温为113(Tll50°C，钢坯开轧温度为108(Tll00°C ；
所述的轧制是将加热后的钢坯采用横列式轧机轧制，遵循“稳定快轧”原则，总轧制道次为11次；终轧温度控制为90(T950°C，终轧速度控制为3.8-4.0m/s ；
所述的钢材精整是将轧制的成品钢材经输出辊道送入冷床进行冷却，剪切成6m的定尺，之后通过辊道送入定尺收集平台进行收集叠片、打捆、称重、挂牌，最后吊至成品库进行堆冷，堆冷温度控制< 350°C，堆冷后即获得化学成份C:0.43-0.47 wt%，S1:0.18-0.30wt%, Mn:0.60 -0.75wt%, S ≤ 0.025 wt%, P ≤ 0.025 wt%，其余为 Fe 及不可避免的不纯物的农具及作业工具用扁钢。
[0013]所述的钢水LF炉精炼中若渣况较稀，补加1.5-3.0kg/t钢的石灰；所述的喂线处理系喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物的硅钙线，喂线速度为2.8~3.2m/s,喂线量IOOm0
[0014]所述的钢坯被送入推钢蓄热式加热炉进行加热。
[0015]所述的轧制采用0470X1/0 350X4横列式轧机完成，轧制总道次为11次，第一列O470 X I轧机穿梭轧制7道，O470 X I轧机机前采用翻钢板装置，机后使用双层辊道装置，其轧制过程重点控制好料形尺寸，轧制速度v=l.(Tl.2m/s ;第二列O 350 X 4轧机轧制4道，其中成品前机架使用立轧道次，以控制轧件宽度和成品矩形断面。
[0016]所述的钢材精整首先将终轧后的成品钢材经输出辊道送入步进式冷床上空冷，自然空气冷却。
[0017]所述的钢水连铸成断面150mmX 150mm钢坯，定尺长度为1.5m ;所述的堆冷为“井”字型堆冷，堆冷温度控制< 350°C。
[0018]实施例1
所述的高性能农具及作业工具用扁钢，其化学成份C:0.43wt%, Si:0.18wt%, Mn:0.60wt%, S:0.021 wt%，P:0.018 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，经下列工序获得:
A、钢水冶炼及脱氧合金化:将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量为0.08 wt%,出钢温度为1663°C ;出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为:4.0kg/t钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入7.5kg/t,H的高碳锰铁(其中Mn 75.8wt%, C 6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)；2.0kg/t,H硅钙钡合金(其中Si 58.2wt%, Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)；1.5kg/tIH的硅铁(其中Si含量为73.5wt%的硅铁，其余为Fe及不可避免的不纯物)；1.8kg/t 钢的增碳剂(其中 C 92.53wt%，S 0.085wt%，灰份 4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物);在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹氩2min，以促进钢水中夹杂物的上浮并排除，改善钢水洁净度，然后将钢水吊送至LF炉精炼工位；
B、钢水LF炉精炼:钢水吊送至LF炉精炼工位后吊接好氩气带，开启氩气，采用30NL/min吹氩1.0min，然后下电极采用档位8档化渣；通电3min后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；补加1.5kg/t 的石灰,然后加入电石0.6kg/t“MS,控制洛碱度为4.0 ；之后将钢水温度加热至1595°C后进行喂线处理，喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物的硅钙线，喂线速度为3.0m/s,喂线量100m。喂线结束采用流量为20NL/min的小IS气量对钢水进行软吹気,软吹时间为5min,之后加入钢水覆盖剂,加入量控制为1.0kg/t _，然后将钢水吊至浇铸工位；
C、钢水浇铸:在中间包温度为1530°C，拉速为2.lm/min，二冷比水量为1.4L/kg的条件下，将钢水连铸成断面150mmX 150mm的钢还，定尺`长度为1.5m ；
D、钢坯加热:将钢坯送入推钢蓄热式加热炉进行加热，控制炉膛气氛为微正压的弱还原性气氛，即炉膛压力为9Pa，以防止钢的过氧化，钢坯的加热时间为70min，加热炉均热段炉温为1150°C，钢坯开轧温度为1100°C ；
E、轧制:采用0470X1/0350X4横列式轧机轧制，遵循“稳定快轧”原则，总轧制道次为11次，第一列0470X1轧机穿梭轧制7道，0470X1轧机机前采用翻钢板装置，机后使用双层辊道装置，其轧制过程重点控制好料形尺寸，轧制速度v=l.(Tl.2m/s ;第二列0 350X4轧机轧制4道，其中成品前机架使用立轧道次，以控制轧件宽度和成品矩形断面；终轧温度控制为950°C，终轧速度控制为4.0m/s ； F、钢材精整:将轧制的成品钢材经输出辊道送入步进式冷床，自然空气冷却，空冷后的钢材下冷床后经160t冷剪机剪切成6m的定尺，之后通过辊道送入定尺收集平台进行收集叠片、打捆、称重、挂牌，最后吊至成品库进行堆冷，堆冷温度控制为350°C，堆冷后即获得上述化学组成的农具及作业工具用扁钢。
[0019]规格为90mmX16mm的扁钢经850°C正火，保温30min，自然冷却后，扁钢具有优异的工艺力学性能:屈服强度Rel为370MPa，抗拉强度Rm为630MPa，伸长率A为26.5%，断面收缩率Z为51.0%，其工艺力学性能全面优于GB/T699标准。
[0020]实施例2
所述的高性能农具及作业工具用扁钢，其化学成份为c:0.45 wt%, Si:0.24wt%, Mn:0.67wt%，S:0.025 wt%，P:0.025 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，经下列工序获得:
A、钢水冶炼及脱氧合金化:将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量为0.10wt%,出钢温度为16650C ;出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为:4.0kg/t钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为40NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加A 8.lkg/t,H的高碳锰铁(其中:Mn 75.8wt%，C 6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)；2.0 kg/t,H硅钙钡合金(其中:Si 58.2wt%, Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)，2.6 kg/tIH的硅铁(其中:Si含量为73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)，
2.Skg/t-的增碳剂(其中:C 92.53wt%, S 0.085wt%，灰份 4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份
0.75wt%，其余为不可避免的不纯物)；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹氩2min，以促进钢水中夹杂物的上浮并排除，改善钢水洁净度；然后将钢水吊送至LF炉精炼工位；
B、钢水LF炉精炼:钢水吊送至LF炉精炼工位后吊接好氩气带，开启氩气，采用25NL/min的氩气量吹氩lmin，然后下电极采用档位9档化渣；通电3min后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；补加2.7kg/t钢的石灰,然后加入电石0.6kg/t“MS,控制洛碱度为
5.1 ;之后将钢水温度加热至1590°C后进行喂线处理，喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt% (其余为Fe及不可避免的不纯物)的硅钙线，喂线速度为3.0m/s,喂线量100m。喂线结束采用流量为25NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为5min，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t ，然后将钢水吊至浇铸工位；
C、钢水浇铸:在中间包温度为1526°C，拉速为2.0m/min，二冷比水量为1.3L/kg的条件下，将钢水连铸成断面150mmX 150mm的钢还，定尺长度为1.5m ；
D、钢坯加热:将钢坯送入推钢蓄热式加热炉进行加热，控制炉膛气氛为微正压的弱还原性气氛，即炉膛压力为llPa，以防止钢的过氧化，钢坯的加热时间为80min，加热炉均热段炉温为1140°C，钢坯开轧温度为1090°C ；
E、轧制:采用O470X1/0350X4横列式轧机轧制，遵循“稳定快轧”原则，总轧制道次为11次；第一列O470 X I轧机穿梭轧制7道，O470 X I轧机机前采用翻钢板装置，机后使用双层辊道装置，其轧制过程重点控制好料形尺寸，轧制速度v=l.lm/s ;第二列0350X4轧机轧制4道，其中成品前机架使用立轧道次，以控制轧件宽度和成品矩形断面。终轧温度控制为930°C，终轧速度控制为3.9m/s ；
F、钢材精整:将轧制的成品钢材经输出辊道送入步进式冷床，自然空气冷却，空冷后的钢材下冷床后经160t冷剪机剪切成6m的定尺，之后通过辊道送入定尺收集平台进行收集叠片、打捆、称重、挂牌，最后吊至成品库进行“井”字型堆冷，堆冷温度控制为338°C，堆冷后即获得上述化学成份的农具及作业工具用扁钢。
[0021]规格为90mmX16mm的扁钢经850°C正火，保温30min，自然冷却后，扁钢具有优异的工艺力学性能:屈服强度Rel为390MPa，抗拉强度Rm为670MPa，伸长率A为24.0%，断面收缩率Z为48.0%，其工艺力学性能全面优于GB/T699标准。
[0022]实施例3
所述的高性能农具及作业工具用扁钢，其化学成份为c:0.47 wt%, Si:0.30wt%, Mn:0.75wt%，S:0.025 wt%，P:0.025 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，经下列工序获得:
A、钢水冶炼及脱氧合金化:将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量0.12 wt%,出钢温度为16500C ;出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为:4.0kg/t钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为30NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加A 9.5kg/t,H的高碳锰铁(其中:Mn 75.8wt%, C 6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)；
2.0kg/t钢的硅钙钡合金(其中:Si 58.2wt%，Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)；3.2 kg/t 的硅铁(其中:Si含量为73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)，3.4kg/t,09增碳剂(其中:C 92.53wt%, S 0.085wt%，灰份 4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物)；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹氩2min，以促进钢水中夹杂物的上浮并排除，改善钢水洁净度；然后将钢水吊送至LF炉精炼工位；
B、钢水LF炉精炼:钢水吊送至LF炉精炼工位后吊接好氩气带，开启氩气，采用20NL/min的小氩量吹氩lmin，然后下电极采用档位10档化渣；通电3min后，抬电极观察炉内化洛情况，之后测温、取样；补加石灰3.0kg/t 然后加入电石0.6kg/t“MS,控制洛碱度为
6.0 ;之后将钢水温度加热至1585°C后进行喂线处理，喂入含Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt% (其余为Fe及不可避免的不纯物)的硅钙线，喂线速度为3.2m/s,喂线量100m。喂线结束采用流量为30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为5min，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t ，然后将钢水吊至浇铸工位；
C、钢水浇铸:在中间包温度为1515°C，拉速为1.9m/min，二冷比水量为1.2L/kg的条件下，将钢水连铸成断面150mmX 150mm的钢还，定尺长度为1.5m ；
D、钢坯加热:将钢坯送入推钢蓄热式加热炉进行加热，控制炉膛气氛为微正压的弱还原性气氛，即炉膛压力为13Pa，以防止钢的过氧化，钢坯的加热时间为90min，加热炉均热段炉温为1130°C，钢坯开轧温度为1080°C ；
E、轧制:采用O470X1/0350X4横列式轧机轧制，遵循“稳定快轧”原则，总轧制道次为11次，第一列①470 X I轧机穿梭轧制7道，O470 X I轧机机前采用翻钢板装置，机后使用双层辊道装置，其轧制过程重点控制好料形尺寸，轧制速度v=l.0m/s ;第二列0350X4轧机轧制4道，其中成品前机架使用立轧道次，以控制轧件宽度和成品矩形断面；终轧温度控制为900°C，终轧速度控制为3.8m/s ；
F、钢材精整:将轧制的成品钢材经输出辊道送入步进式冷床，自然空气冷却，剪切成6m的定尺，之后通过辊道送入定尺收集平台进行收集叠片、打捆、称重、挂牌，最后吊至成品库进行“井”字型堆冷，堆冷温度控制325°C，堆冷后即获得上述化学成份的农具及作业工具用扁钢。
[0023]规格为90mmX16mm的扁钢经850°C正火，保温30min，自然冷却后，扁钢具有优异的工艺力学性能:屈服强度Rel为405MPa，抗拉强度Rm为695MPa，伸长率A为22.0%，断面收缩率Z为46.0%，其工艺力学性能全面优于GB/T699标准。
【权利要求】
1.一种高性能农具及作业工具用扁钢，其特征在于其组成按重量百分比计为C:0.43 ~0.47 wt%、S1:0.18 ~0.30wt%、Mn:0.60 ~0.75wt%、S ≤ 0.025 wt%、P ≤0.025wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，通过钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制和钢材精整工序制得。
2.如权利要求1所述的高性能农具及作业工具用扁钢，其特征在于所述农具及作业工具用扁钢具有下列性能:屈服强度Rel 370-405 MPa、抗拉强度Rm 630-695 MPa、伸长率A≤22.0%、断面收缩率Z≤46.0%。
3.如权利要求1所述的高性能农具及作业工具用扁钢，其特征在于所述钢水冶炼及脱氧合金化工序，加入7.5~9.5kg/t钢的高碳锰铁；1.8~2.2 kg/t钢硅钙钡合金，1.5~3.2 kg/t钢的硅铁，1.8~3.4kg/t钢的增碳剂;所述的高碳锰铁中含有Mn 75.8wt%,C 6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的硅钙钡合金中含有Si 58.2wt%，Ca 12.5wt%, Ba 16.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的硅铁中的Si含量为73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的增碳剂中含有C 92.53wt%，S 0.085wt%,灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物。
4.一种权利要求f 3任一项所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，包括钢水冶炼及脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制及钢材精整工序，其特征在于具体包括: A、钢水冶炼:将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≤0.08 wt%,出钢温度小于1670°C ；出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为:4.0kg/t钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20~40NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入`7.5~9.5kg/1钢的高碳锰铁；1.8~2.2 kg/t钢硅钙钡合金，1.5~3.2 kg/t钢的硅铁，`1.8~3.4kg/t钢的增碳剂；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹IS 2min,然后将钢水吊送至精炼工位； B、钢水LF炉精炼:将钢水移至LF炉精炼工位后吊接好氩气带，开启氩气，采用20~30NL/min的小U1气量吹U1 0.5~1.5min,然后下电极米用档位8~10档化洛；通电2~4min后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；然后加入电石0.5^0.7kg/t钢调渣，控制渣碱度为4.0~6.0 ;之后将钢水温度加热至1585~1595°C后进行喂线处理，喂线结束采用流量为20~30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为r6min，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为0.8^1.2kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位； C、钢水浇铸:在中间包温度为1515~1530°C，拉速为1.9~2.lm/min，二冷比水量为`1.2~1.4L/kg的条件下，将钢水连铸成钢坯并进行定尺切割； D、钢坯加热:将C步骤钢坯送入加热炉进行加热，控制炉膛气氛为微正压的弱还原性气氛，即炉膛压力为9~13Pa，以防止钢的过氧化，钢坯的加热时间为7(T90min，加热炉均热段炉温为113(Tll50°C，钢坯开轧温度为108(Tll00°C ； E、轧制:加热后的钢坯采用横列式轧机轧制，`遵循“稳定快轧”原则，总轧制道次为11次；终轧温度控制为90(T950°C，终轧速度控制为3.8^4.0m/s ； F、钢材精整:轧制的成品钢材经输出辊道送入冷床进行冷却，剪切成6m的定尺，之后通过辊道送入定尺收集平台进行收集叠片、打捆、称重、挂牌，最后吊至成品库进行堆冷，堆冷温度控制≤350°C，堆冷后即获得化学成份C:0.43~0.47 wt%，S1:0.18~0.30wt%,Mn:0.60~0.75wt%, S≤0.025 wt%, P≤0.025 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的农具及作业工具用扁钢。
5.如权利要求4所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，其特征在于所述的高碳锰铁中含有Mn 75.8wt%, C 6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的硅钙钡合金中含有Si 58.2wt%，Ca 12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的硅铁中的Si含量为73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的增碳剂中含有C92.53wt%, S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物。
6.如权利要求4所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，其特征在于所述的钢水LF炉精炼中若渣况较稀，补加1.5~3.0kg/t钢的石灰；所述的喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线=Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.8~3.2m/s,喂线量100m。
7.如权利要求4所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，其特征在于所述的钢坯被送入推钢式蓄热式加热炉进行加热。
8.如权利要求4所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，其特征在于所述的轧制采用0470X1/0 350X4横列式轧机完成，轧制总道次为11次，第一列0470X1轧机穿梭轧制7道，0470X1轧机机前采用翻钢板装置，机后使用双层辊道装置，其轧制过程重点控制好料形尺寸，轧制速度v=l.(Tl.2m/s ;第二列0 350X4轧机轧制4道，其中成品前机架使用立轧道次，以控制轧件宽度和成品矩形断面。
9.如权利要求3所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，其特征在于所述的钢材精整首先将终轧后的成品钢材经输出辊道送入步进式冷床上空冷，自然空气冷却。
10.如权利要求3所述的高性能农具及作业工具用扁钢的加工方法，其特征在于所述的钢水连铸成断面150mmX 150mm钢坯，定尺长度为1.5m ;所述的堆冷为“井”字型堆冷，堆冷温度控制≤350°C。
【文档编号】C22C38/04GK103451517SQ201310402330
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】陈伟, 邓家木, 王卫东, 庾郁梅, 吴光耀, 苏灿东, 杜龙, 文玉兵 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司