一种冷镦钢的软化轧制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁压力加工技术领域，具体涉及一种用于钢铁行业高速线材轧机生 产光圆盘条冷镦钢钢筋的软化轧制加工方法。
【背景技术】
[0002] 目前国内冷镦和冷挤压用钢的需求正逐步增加，年需求量已达1000万t以上，8. 8 级及以上的冷镦钢紧固件产品比例逐年提高，已达到紧固件总量的60%~70%。生产8.8 级及其以上高级别紧固件的原材料一般为中碳或中碳合金钢等高强度钢材，材料本身具有 较高的强度与硬度，塑性指标相对较差。紧固件加工企业在生产之前，需对这类钢材进行 球化退火，使钢材软化后再冷镦，这样在提高冷加工成型合格率的同时还可降低模具的损 耗。加工前的退火工序造成能源消耗、金属损失及污染环境，据测算，每吨钢材退火费用为 160~180元左右。随着保护环境、节约能源意识的加强，紧固件加工企业迫切希望钢厂提 供可直接进行冷镦的高强度免退火钢材，达到节能降耗、降低成本和缩短生产周期的要求。 故生产高强度免退火冷镦钢具有重要的实际意义。
[0003] 国内外已有不少钢厂进行了免退火高强度紧固件用钢的研发，其主要技术是对高 强度紧固件用钢进行在线软化退火，这一技术关键就是轧制过程采用形变诱导相变，进行 低温大变形细化奥氏体晶粒、增加基体中的位错密度，在后续的控制冷却过程中形成球状 或粒状渗碳体。采用在线软化生产的紧固件用钢，硬度强度较常规工艺生产的紧固件用钢 显著降低，断面收缩率、塑性变形能力显著提高。
[0004] 目前，对于冷镦钢在线软化的主要方法大至有三类：第一类是应用"形变诱导 相变"的理论，乳制时使用"低温大压下量"的手段让钢在二相（Y + a)区进行大变形量 变形，达到细化珠光体片层间距并加速其球化的目的，这也是目前实现在线冷镦钢软化 的重要途径之一（CN200410103089. 0);第二类在线软化冷镦钢的方法是采用常规工艺轧 制，通过对钢材成分调整，降低钢中合金元素的含量，使得钢材的强度下降、塑性指标提 高（CN201410088703. 4, CN201310131180. 2);第三类是基本也采用常规轧制方法，降低吐 丝温度，使钢材在斯太尔摩辊道冷却线上长时间保温缓冷进行等温转变，进而软化钢材 (CN201210179243. 7, CN200710022170. X)。
[0005] 这三类方法各有优势，但也存在不足。第一类方法的优点在于软化钢材的效果明 显，但对工艺技术及生产装备的要求较高，乳制难度较大，备件消耗高，特别在普通高线轧 机上实现顺畅生产的可能性较小；第二类方法通过降低钢材中的合金元素用普通方法轧制 即可实现降低钢材的强度，但问题是可能影响紧固件的强度、淬硬性、淬透性等；第三类方 法的缺点在于钢材需要在斯太尔摩辊道冷却线上长时间保温缓冷，时间较长，对于单线轧 机几乎是不可能实现的，即使是四线轧制要实现正常经济生产也是非常困难。
[0006] 综上所述，目前软化冷镦钢较有效的轧制方法以"形变诱导相变"理论为主，使轧 件在"低温大压下量"条件下轧制而实现软化，但这种工艺在普通高线轧机上实现并批量经 济生产冷镦钢的难度较大，推广应用受限。
[0007] 为此，研制开发一种在常规轧制工艺的基础上，减少钢卷温降的冷镦钢的软化轧 制方法。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种在常规轧制工艺的基础上，减少钢卷温降的冷镦钢的 软化轧制方法。
[0009] 本发明的目的是这样实现的，所述冷镦钢的软化轧制方法的主要工艺流程包括加 热一开轧一精轧一吐丝一斯太摩尔辊道控冷一集卷一运输一打捆一卸卷一控温室保温一 堆冷。
[0010] 具体步骤如下： 将冷镦钢钢坯送入煤气加热炉进行加热、开轧、精轧、进入吐丝机吐丝、送入斯太摩尔 辊道1控冷、进入集卷筒2集卷； 集卷后，冷镦钢钢卷进入P-F运输线7,沿直线轨道运载钢卷至打捆机3 ;运输过程所述 P-F运输线7上的停止器不工作，P-F运输线7的运输速度为20~22 m/min ; 打捆后，钢卷温度为600~660°C，再进行称重、标识后卸卷，卸卷后钢卷温度为540~ 600。。； 卸卷后，钢卷进入控温室4,调节钢卷运行速度以控制降温速度为1. 2~4. 0°C /m，到达 出口 10时的钢卷温度为400~460 °C ; 钢卷出控温室4,堆冷至室温。
[0011] 本发明的有益效果： (1) 本发明不需要高速线材轧机在较低温轧制即可实现冷镦钢的在线软化，乳制工艺 简单、事故率低； (2) 本发明解决了高速线材轧机轧制冷镦钢需在斯太尔摩辊道上保温较长时间的问 题，提高了生产效率； (3) 本发明通过对轧制温度、运输速度、控温室保温时间的调整即可实现各种冷镦钢的 在线软化处理； (4) 本发明对设备的改进和新增设备不影响原有设备的功能，生产方式能够自由切换， 利用钢材自身余热就能实现冷镦钢的在线软化处理，钢材在紧固件加工前可实现免退火， 具有经济、环保的特点。
[0012] 综上所述，本发明有效地解决了轧制后的冷镦钢由于内部应力集中造成钢材的塑 性不高，冷镦易开裂等问题，提高了钢材的深加工能力，实现冷镦钢的免退火。
【附图说明】
[0013] 图1为冷镦钢钢卷自集卷筒运输到控温室结构关系示意图； 图中：1-斯太尔摩辊道，2-集卷筒，3-打捆机，4-控温室，5-转辙器，6-直联轨道， 7-P-F运输线，8-卸卷处。
[0014] 图2为控温室的俯视图； 图中：9_入口，10-出口，11-步进梁，12-移钢机。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明，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换，均落入本发明保护范围。
[0016] 如图1所示，本发明的主要工艺流程包括加热一开轧一精轧一吐丝一斯太摩尔辊 道控冷一集卷一运输一打捆一卸卷一控温室保温一堆冷。具体步骤如下： 将冷镦钢钢坯送入煤气加热炉进行加热，加热温度为1100~1250°c，开轧温度为 1010~1060°C，精轧温度为915~945°C，再进入吐丝机吐丝，吐丝温度为910~940°C。
[0017] 然后，送入斯太摩尔辊道1控冷，首段运输速度为0. 40~0. 50m/s，末段运输速度 为0. 50~0. 70m/s，中间段为级联调速；所述斯太尔摩辊道1上的风机、保温罩盖全部关 闭。随后进入集卷筒2集卷，集卷温度为780~820°C。
[0018] 集卷后，冷镦钢钢卷进入P-F运输线7,沿直线轨道运载钢卷至