申请/专利权人：山东钢铁股份有限公司

申请日：2017-12-08

公开（公告）日：2019-10-22

公开（公告）号：CN108188175B

主分类号：B21B1/16(20060101)

分类号：B21B1/16(20060101);B21B37/74(20060101);B21B37/58(20060101);B21B37/56(20060101);B21B45/08(20060101);C22C38/02(20060101);C22C38/04(20060101);C22C38/28(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2019.10.22#授权;2018.07.17#实质审查的生效;2018.06.22#公开

摘要：本发明公开了一种CrMnTiH系列齿轮钢及其轧制方法，所述齿轮钢化学成分的质量分数为：C：0.17～0.22％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.80～1.05％，P≤0.030，S：≤0.035％，Cr：1.00～1.15％，Ti：0.04‑0.10％。所述轧制方法通过对矩形连铸坯加热—出钢—Φ550×1轧制—精轧轧制—飞剪分段—冷却—定尺剪切，得到CrMnTiH系列齿轮钢。本发明通过对加热制度、热工制度、停轧降温制度工艺的调节，可控制轧制过程冷剪后圆钢一侧弯曲现象。

主权项：1.一种CrMnTiH系列齿轮钢的轧制方法，其特征在于，所述齿轮钢化学成分的质量分数为：C：0.17～0.22％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.80～1.05％，P≤0.030，S：≤0.035％，Cr：1.00～1.15％，Ti：0.04-0.10％；所述轧制方法包括以下步骤：1）矩形连铸坯加热温度≥400℃定义为热坯，＜400℃定义为冷坯；热坯：总加热时间120-180min；各段加热时间：预热段25-45min，加热段75-105min，均热段20-30min；冷坯：总加热时间150-210min；各段加热时间：预热段35-45min，加热段90-130min，均热段25-35min；各段加热制度：均热段炉气温度：1180-1240℃；加热段炉气温度：上加热1180-1270℃；下加热1190-1280℃；预热段炉气温度≤900℃；停轧降温制度：停轧时间15-30min，均热段炉温降低20℃，加热段炉温降低50℃；停轧时间30-60min，均热段炉温降低50℃，加热段炉温降低50℃；停轧时间60-120min，均热段炉温1050℃以下保温，加热段炉温1050℃以下保温；停轧时间120-180min，均热段炉温900℃以下保温，加热段炉温900℃以下保温；停轧时间＞180min，均热段炉温800℃以下保温，加热段炉温800℃以下保温；2）高压水除鳞加热过程中产生的氧化铁皮出钢后经高压水除鳞装置除鳞，水压为12.0～20.0Mpa；3）粗轧机轧制高压水除鳞后的矩形连铸坯共轧制4-7道次；4）中精轧轧机轧制轧制Ф16mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度4.5-7.0ms；轧制Ф18-22mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度3.5-6.0ms；轧制Ф24-55mm圆钢料型尺寸：来料98*105mm，成品速度1.8-5.0ms；轧制Ф60-65mm圆钢料型尺寸：来料100*108mm，成品速度1.2-2.0ms；开轧温度：1080-1160℃；终轧温度：950-1030℃；5）剪切剪切温度≥350℃；步骤3）中，轧制道次具体为：道次1：料高H183mm，料宽B184mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.176，辊缝15mm；道次2：料高H150mm，料宽B190mm，压下量Δh33mm，延伸系数μ1.185，辊缝10mm；道次3：料高H153mm，料宽B157mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.186，辊缝15mm；道次4：料高H115mm，料宽B164mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.274，辊缝10mm；道次5：料高H126mm，料宽B123mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.217，辊缝15mm；道次6：料高H95mm，料宽B132mm，压下量Δh31mm，延伸系数μ1.253，辊缝10mm；道次7：料高H97mm，料宽B105mm，压下量Δh34mm，延伸系数μ1.19，辊缝15mm；其中，料型尺寸调整以第1、2、6、7道次高度为基准；当轧制道次为4道次时，从道次4开始，共轧制4道次。

全文数据：一种CrMnTiH系列齿轮钢及其轧制方法技术领域本发明属于轧钢中CrMnTi系列齿轮钢生产技术领域，具体地，本发明涉及一种CRMnTiH系列齿轮钢及其轧制方法。背景技术冷剪后圆钢在径向组织转变过程中，由于圆钢表面和芯部冷却速度不同，珠光体转变完全程度有差异，圆钢表面冷速较快，珠光体转变还没完成，就已经进入贝氏体相变区间，而圆钢芯部冷速较慢，珠光体转变较完全，贝氏体量较小。另外贝氏体相变是一种半切变性相变，产生一定的组织应力，这样边部和芯部由于组织转变和组织力学性能的差异，造成应力不均匀分布，从而导致冷剪后一侧弯曲现象。钢材弯曲度标准要求是：1组别每米小于2.5mm，2组别每米小于4mm。对于CrMnTi系列齿轮钢钢材在生产过程中，受内部组织相变时机影响，圆钢芯部和边部组织产生了差异，造成了圆钢冷剪后发生侧向弯曲，且钢材弯曲度远远大于标准要求。发明内容本发明的目的在于，提供了一种CrMnTiH系列齿轮钢及其轧制方法，通过对加热制度、热工制度、停轧降温制度工艺的调节，可控制轧制过程冷剪后圆钢一侧弯曲现象。为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种CrMnTiH系列齿轮钢，所述齿轮钢化学成分的质量分数为：C：0.17～0.22％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.80～1.05％，P≤0.030，S：≤0.035％，Cr：1.00～1.15％，Ti：0.04-0.10％。本发明还提供了上述CrMnTiH系列齿轮钢的轧制方法，所述轧制方法包括以下步骤：1矩形连铸坯加热温度≥400℃定义为热坯，＜400℃定义为冷坯；热坯：总加热时间120-180min；各段加热时间：预热段25-45min，加热段75-105min，均热段20-30min；冷坯：总加热时间150-210min；各段加热时间：预热段35-45min，加热段90-130min，均热段25-35min；各段加热制度：均热段炉气温度：1180-1240℃；加热段炉气温度：上加热1180-1270℃；下加热1190-1280℃；预热段炉气温度≤900℃；开轧温度：1080-1160℃；终轧温度：950-1030℃；停轧降温制度：停轧时间15-30min，均热段炉温降低20℃，加热段炉温降低50℃；停轧时间＞30-60min，均热段炉温降低50℃，加热段炉温降低50℃；停轧时间＞60-120min，均热段炉温1050℃以下保温，加热段炉温1050℃以下保温；停轧时间＞120-180min，均热段炉温900℃以下保温，加热段炉温900℃以下保温；停轧时间＞180min，均热段炉温800℃以下保温，加热段炉温800℃以下保温；2高压水除鳞加热过程中产生的氧化铁皮出钢后经高压水除鳞装置除鳞，水压为12.0～20.0Mpa；3粗轧机轧制高压水除鳞后的矩形连铸坯共轧制4-7道次；4中精轧轧机轧制轧制Ф16mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度4.5-7.0ms；轧制Ф18-22mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度3.5-6.0ms；轧制Ф24-55mm圆钢料型尺寸：来料98*105mm，成品速度1.8-5.0ms；轧制Ф60-65mm圆钢料型尺寸：来料100*108mm，成品速度1.2-2.0ms；5剪切剪切温度≥350℃。优选地，矩形连铸坯尺寸为：矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度＝180×220×2700～3000mm、150×150×2700～3000mm。优选地，步骤3中，轧制道次具体为：道次1：料高H183mm，料宽B184mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.176，辊缝15mm；道次2：料高H150mm，料宽B190mm，压下量Δh33mm，延伸系数μ1.185，辊缝10mm；道次3：料高H153mm，料宽B157mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.186，辊缝15mm；道次4：料高H115mm，料宽B164mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.274，辊缝10mm；道次5：料高H126mm，料宽B123mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.217，辊缝15mm；道次6：料高H95mm，料宽B132mm，压下量Δh31mm，延伸系数μ1.253，辊缝10mm；道次7：料高H97mm，料宽B105mm，压下量Δh34mm，延伸系数μ1.19，辊缝15mm；其中，料型尺寸调整以第1、2、6、7道次高度为基准；当轧制道次为4道次时，从道次4开始，共轧制4道次。更具体地，本发明提供的轧制方法包括以下步骤：1工艺流程加热—出钢—Φ550×1轧制—精轧轧制—飞剪分段—冷却—定尺剪切；2连铸坯准备使用矩形连铸坯，矩形连铸坯尺寸为：矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度＝180×220×2700～3000mm、150×150×2700～3000mm。矩形连铸坯表面质量良好，无表面裂纹、重皮、折叠、耳子、划伤、结疤等缺陷。3加热按钢坯加热制度加热，保证钢坯加热质量和加热温度。坯料断面180×220mm热工制度：加热时间：1热坯：总加热时间120-180min；各段加热时间：预热段25-45min；加热段75-105min；均热段20-30min；2冷坯：总加热时间150-210min；各段加热时间：预热段35-45min；加热段90-130min；均热段25-35min；温度≥400℃定义为热坯，≤400℃定义为冷坯。坯料断面180×220mm各段加热制度：1均热段炉气温度：1180-1240℃；2加热段炉气温度：1上加热温度1190-1270℃；1下加热温度1200-1280℃；2上加热温度1180-1260℃；2下加热温度1190-1270℃；将加热段分为两个1、2两个区域，钢坯先经过2加热段区域，再经过1加热段区域，也就是1区域温度通常高于2区域温度；加热段有上下两组燃气喷嘴，“上下”指的是加热段上部和下部。3预热段炉气温度≤900℃；4开轧温度：1080-1160℃；终轧温度：950-1030℃；停轧降温制度：1停轧时间15-30min，均热段炉温降低20℃；加热段炉温降低50℃；2停轧时间＞30-60min，均热段炉温降低50℃；加热段炉温降低50℃；3停轧时间＞60-120min，均热段炉温1050℃以下保温，加热段炉温1050℃以下保温；4停轧时间＞120-180min，均热段炉温900℃以下保温；加热段炉温900℃以下保温；5停轧时间＞180min，均热段炉温800℃以下保温；加热段炉温800℃以下保温；4高压水除鳞加热过程中产生的氧化铁皮出钢后经高压水除鳞装置除鳞，水压为12.0～20.0Mpa。5粗轧机轧制矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度＝180×220×2700～3000mm时，共轧制7道次。道次1：料高H183mm，料宽B184mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.176，辊缝15mm；道次2：料高H150mm，料宽B190mm，压下量Δh33mm，延伸系数μ1.185，辊缝10mm；道次3：料高H153mm，料宽B157mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.186，辊缝15mm；道次4：料高H115mm，料宽B164mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.274，辊缝10mm；道次5：料高H126mm，料宽B123mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.217，辊缝15mm；道次6：料高H95mm，料宽B132mm，压下量Δh31mm，延伸系数μ1.253，辊缝10mm；道次7：料高H97mm，料宽B105mm，压下量Δh34mm，延伸系数μ1.19，辊缝15mm。料型尺寸调整以第1、2、6、7道次高度为基准，根据轧制需要可做适当调整，高度尺寸不超过正负3mm。矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度＝150×150×2700～3000mm时，共轧制4道次，从道次4开始。6中精轧轧机轧制轧制Ф16mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度4.5-7.0ms。轧制Ф18-22mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度3.5-6.0ms。轧制Ф24-55mm圆钢料型尺寸：来料98*105mm，成品速度1.8-5.0ms。轧制Ф60-65mm圆钢料型尺寸：来料100*108mm，成品速度1.2-2.0ms。7剪切温度≥350℃。附图说明图1为现有技术所得齿轮钢的金相组织图；图2为本发明实施例2所得齿轮钢的金相组织图。具体实施方式下面以具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。实施例1本发明制备的20CrMnTiH齿轮钢，其化学成分的质量分数为：C：0.17～0.22％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.80～1.05％，P≤0.030，S：≤0.035％，Cr：1.00～1.15％，Ti：0.04-0.10％。本发明提供的轧制方法包括以下步骤：1工艺流程加热—出钢—Φ550×1轧制—精轧轧制—飞剪分段—冷却—定尺剪切；2连铸坯准备使用矩形连铸坯，矩形连铸坯尺寸为：矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度＝180×220×2700～3000mm、150×150×2700～3000mm。矩形连铸坯表面质量良好，无表面裂纹、重皮、折叠、耳子、划伤、结疤等缺陷。3加热按钢坯加热制度加热，保证钢坯加热质量和加热温度。坯料断面180×220mm热工制度：加热时间：1热坯：总加热时间120-180min；各段加热时间：预热段25-45min；加热段75-105min；均热段20-30min；2冷坯：总加热时间150-210min；各段加热时间：预热段35-45min；加热段90-130min；均热段25-35min；温度≥400℃定义为热坯，≤400℃定义为冷坯。坯料断面180×220mm各段加热制度：1均热段炉气温度：1180-1240℃；2加热段炉气温度：1上加热1190-1270℃；1下加热1200-1280℃；2上加热1180-1260℃；2下加热1190-1270℃；3预热段炉气温度≤900℃；4开轧温度：1080-1160℃；终轧温度：950-1030℃；停轧降温制度：1停轧时间15-30min，均热段炉温降低20℃；加热段炉温降低50℃；2停轧时间＞30-60min，均热段炉温降低50℃；加热段炉温降低50℃；3停轧时间＞60-120min，均热段炉温1050℃以下保温，加热段炉温1050℃以下保温；4停轧时间＞120-180min，均热段炉温900℃以下保温；加热段炉温900℃以下保温；5停轧时间＞180min，均热段炉温800℃以下保温；加热段炉温800℃以下保温；4高压水除鳞加热过程中产生的氧化铁皮出钢后经高压水除鳞装置除鳞，水压为12.0～20.0Mpa。5粗轧机轧制矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度＝180×220×2700～3000mm时，共轧制7道次。道次1：料高H183mm，料宽B184mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.176，辊缝15mm；道次2：料高H150mm，料宽B190mm，压下量Δh33mm，延伸系数μ1.185，辊缝10mm；道次3：料高H153mm，料宽B157mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.186，辊缝15mm；道次4：料高H115mm，料宽B164mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.274，辊缝10mm；道次5：料高H126mm，料宽B123mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.217，辊缝15mm；道次6：料高H95mm，料宽B132mm，压下量Δh31mm，延伸系数μ1.253，辊缝10mm；道次7：料高H97mm，料宽B105mm，压下量Δh34mm，延伸系数μ1.19，辊缝15mm。料型尺寸调整以第1、2、6、7道次高度为基准，根据轧制需要可做适当调整，高度尺寸不超过正负3mm。矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度＝150×150×2700～3000mm时，共轧制4道次，从道次4开始。6中精轧轧机轧制轧制Ф16mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度4.5-7.0ms。轧制Ф18-22mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度3.5-6.0ms。轧制Ф24-55mm圆钢料型尺寸：来料98*105mm，成品速度1.8-5.0ms。轧制Ф60-65mm圆钢料型尺寸：来料100*108mm，成品速度1.2-2.0ms。7剪切温度≥350℃。实施例2采用电炉EAF+炉外精炼LF+真空脱气VD+连铸的工艺获得钢的连铸坯，坯料断面180×220mm，钢的连铸坯的化学成分为：C：0.20％，Si：0.27％，Mn：0.83％，P≤0.008，S：≤0.008％，Cr：1.19％，Ti：0.065％。轧制Ф50mm圆钢。1.连铸坯高于400℃入加热炉，总加热时间120min。各段加热时间：预热段25min；加热段75min；均热段20min；2.加热后的连铸坯经高压水除鳞除去氧化铁皮；3.除鳞后的钢坯进入Φ550粗轧机轧制，开轧温度为1100℃，共轧制7道次，料高H97mm，料宽B105mm；4.粗轧后进入中精轧轧机轧制轧机序号1H:孔型形状椭圆；孔型高74mm；孔型宽112mm；辊缝13mm；轧机序号2V:孔型形状圆；孔型高83mm；孔型宽83mm；辊缝11mm；轧机序号3H:孔型形状椭圆；孔型高56mm；孔型宽102mm；辊缝11mm；轧机序号4V:孔型形状圆；孔型高65mm；孔型宽65mm；辊缝6mm；轧机序号5H:孔型形状椭圆；孔型高40mm；孔型宽88mm；辊缝6mm；轧机序号6V:孔型形状圆；孔型高50mm；孔型宽50mm；辊缝3mm；成品速度1.8-5.0ms。5.剪切温度≥350℃6.空冷，即可得到Ф50mm规格20CrMnTiH齿轮钢。技术效果将本发明实施例2所得齿轮钢与现有技术的齿轮钢分别进行金相组织测试，如图1和图2所示，其中图1为现有技术所得齿轮钢的金相组织图，图2为本发明实施例2所得齿轮钢的金相组织图。从图1和图2可以看出，现有技术的齿轮钢的边部、芯部组织不均匀，产生弯曲；而本发明实施例所得齿轮钢的边部、芯部组织均匀，不产生弯曲。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

权利要求：1.一种CrMnTiH系列齿轮钢的轧制方法，其特征在于，所述齿轮钢化学成分的质量分数为：C：0.17～0.22％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.80～1.05％，P≤0.030，S：≤0.035％，Cr：1.00～1.15％，Ti：0.04-0.10％；所述轧制方法包括以下步骤：1）矩形连铸坯加热温度≥400℃定义为热坯，＜400℃定义为冷坯；热坯：总加热时间120-180min；各段加热时间：预热段25-45min，加热段75-105min，均热段20-30min；冷坯：总加热时间150-210min；各段加热时间：预热段35-45min，加热段90-130min，均热段25-35min；各段加热制度：均热段炉气温度：1180-1240℃；加热段炉气温度：上加热1180-1270℃；下加热1190-1280℃；预热段炉气温度≤900℃；停轧降温制度：停轧时间15-30min，均热段炉温降低20℃，加热段炉温降低50℃；停轧时间30-60min，均热段炉温降低50℃，加热段炉温降低50℃；停轧时间60-120min，均热段炉温1050℃以下保温，加热段炉温1050℃以下保温；停轧时间120-180min，均热段炉温900℃以下保温，加热段炉温900℃以下保温；停轧时间＞180min，均热段炉温800℃以下保温，加热段炉温800℃以下保温；2）高压水除鳞加热过程中产生的氧化铁皮出钢后经高压水除鳞装置除鳞，水压为12.0～20.0Mpa；3）粗轧机轧制高压水除鳞后的矩形连铸坯共轧制4-7道次；4）中精轧轧机轧制轧制Ф16mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度4.5-7.0ms；轧制Ф18-22mm圆钢料型尺寸：来料95*105mm，成品速度3.5-6.0ms；轧制Ф24-55mm圆钢料型尺寸：来料98*105mm，成品速度1.8-5.0ms；轧制Ф60-65mm圆钢料型尺寸：来料100*108mm，成品速度1.2-2.0ms；开轧温度：1080-1160℃；终轧温度：950-1030℃；5）剪切剪切温度≥350℃；步骤3）中，轧制道次具体为：道次1：料高H183mm，料宽B184mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.176，辊缝15mm；道次2：料高H150mm，料宽B190mm，压下量Δh33mm，延伸系数μ1.185，辊缝10mm；道次3：料高H153mm，料宽B157mm，压下量Δh37mm，延伸系数μ1.186，辊缝15mm；道次4：料高H115mm，料宽B164mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.274，辊缝10mm；道次5：料高H126mm，料宽B123mm，压下量Δh38mm，延伸系数μ1.217，辊缝15mm；道次6：料高H95mm，料宽B132mm，压下量Δh31mm，延伸系数μ1.253，辊缝10mm；道次7：料高H97mm，料宽B105mm，压下量Δh34mm，延伸系数μ1.19，辊缝15mm；其中，料型尺寸调整以第1、2、6、7道次高度为基准；当轧制道次为4道次时，从道次4开始，共轧制4道次。2.根据权利要求1所述CrMnTiH系列齿轮钢的轧制方法，其特征在于，矩形连铸坯尺寸为：矩形连铸坯端部宽度*高度*矩形连铸坯长度=180×220×2700～3000mm、150×150×2700～3000mm。

百度查询： 山东钢铁股份有限公司 一种CrMnTiH系列齿轮钢及其轧制方法

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