一種免球化退火的用csp線生產(chǎn)薄規(guī)格工具鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工具鋼的生產(chǎn)方法，具體地屬于一種免球化退火的用CSP線生產(chǎn)薄規(guī)格工具鋼的方法，其能生產(chǎn)工具鋼的厚度在1.0-2.5mm。
【背景技術(shù)】
[0002]工具鋼具有良好的強(qiáng)度、韌性、硬度、耐磨性和回火穩(wěn)定性等性能，主要用于制造各種切削刀具、成形工具和測(cè)量工具。制作刀具、量具的鋼帶厚度最薄達(dá)到0.05mm，而傳統(tǒng)熱軋工具鋼帶目前最薄僅能達(dá)到2.5_，且熱軋軋制負(fù)荷較大，容易造成輥耗大、輥面剝落，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響鋼帶表面質(zhì)量。并且工具鋼中碳含量一般大于0.7%，熱軋后的組織一般為珠光體或珠光體+塊狀滲碳體，強(qiáng)度、硬度高，塑韌性較差。為降低熱軋工具鋼冷軋過(guò)程中的軋制負(fù)荷，避免軋制過(guò)程中出現(xiàn)開裂、裂紋等缺陷，因此熱軋工具鋼在冷軋前要經(jīng)過(guò)球化退火，以改變鋼中碳化物的形貌和分布，得到鐵素體基體上分布著粒狀碳化物的球狀珠光體。該退火工序時(shí)間長(zhǎng)(一般超過(guò)10h)，且熱軋卷在罩式退火爐中退火時(shí)，由于鋼卷溫度分布不均勻，常常導(dǎo)致最終得到的組織不均勻；且脫碳層厚超過(guò)鋼板厚度的1%。
[0003]經(jīng)檢索，一種中碳鋼在線球化軋制工藝(CN100999775A)在常規(guī)流程生產(chǎn)中碳鋼，精軋工藝階段采用控軋控冷低溫軋制工藝，乳制溫度控制在680?850°C，截面的變形量為累計(jì)減面率50%?80%，在低溫軋制后控制冷卻速度，使軋制件以3°C /秒?15°C /秒的冷卻速度冷卻至660?720°C，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程，然后軋件自然冷卻至室溫，獲得粒狀珠光體組織，但采用該工藝，精軋階段的軋制負(fù)荷較大，不利于板形控制，且由于軋制溫度過(guò)低，可能造成變形晶粒和未變形晶粒的混晶現(xiàn)象。一種薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的75Cr熱軋板卷及其方法(CN103643122 A)控制過(guò)熱度為15~35°C，鑄坯厚度為65_90mm，拉速4.3-4.7m/min，鑄坯入爐溫度為900~980°C，終軋溫度為820~860°C，卷取溫度控制為700~750°C，但生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品組織為片層狀珠光體，抗拉強(qiáng)度為920-1010MPa，強(qiáng)度較高不利于后續(xù)加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于CSP線生產(chǎn)流程短\鑄坯規(guī)格薄的特點(diǎn)，在無(wú)需進(jìn)行球化退火下，產(chǎn)品偏析輕、組織均勻性好，脫碳層薄，耐疲勞性能優(yōu)良的薄規(guī)格工具鋼的方法。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的的措施:
一種免球化退火的用CSP線生產(chǎn)薄規(guī)格工具鋼的方法，其步驟:
1)經(jīng)冶煉后連鑄，控制拉坯速度為3~4.5m/min ；
2)對(duì)鑄坯進(jìn)行均熱，控制鑄坯入爐溫度不低于800°C，均熱溫度在1100-1200°C，均熱時(shí)間不超過(guò)30min ；
3)除鱗，進(jìn)行常規(guī)除磷；
3)進(jìn)行熱軋，控制終軋溫度為820~920°C，前兩道次總壓下率不低于80%，并控制末機(jī)架鋼帶速度為10~20m/s ； 4)進(jìn)行層流冷卻，在冷卻速度為30~50°C/s下冷卻至卷取溫度；
5)卷取，控制卷取溫度為Ms+30~100°C；
6)對(duì)鋼卷進(jìn)行回火，回火溫度為550~700°C，并在此溫度下保溫，控制加熱保溫時(shí)間為2~3h ;經(jīng)回火后的單面脫碳層厚度控制在不超過(guò)鋼板厚度的1% ;經(jīng)回火金相組織為回火索氏體。
[0006]優(yōu)選地:拉還速度為3.5~4.5m/min。
[0007]優(yōu)選地:鑄坯入爐溫度不低于850 °C，均熱溫度在1150~1200°C，在爐時(shí)間 25min。
[0008]本發(fā)明基于CSP線生產(chǎn)流程短，鑄坯規(guī)格薄(50~70_厚)的特點(diǎn)，經(jīng)大量試驗(yàn)，提出一種在CSP線生產(chǎn)工具鋼的方法，且無(wú)需球化退火，冷軋道次少的生產(chǎn)工具鋼的方法。在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，用薄板坯連鑄連軋凝固速度快，加熱時(shí)間短，產(chǎn)品偏析輕、組織均勻性好，脫碳層淺，有利于提高工具鋼的耐疲勞性能。因此，采用薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線生產(chǎn)工具鋼不僅能減少冷軋道次，優(yōu)化工具鋼制造流程，生產(chǎn)出的工具鋼綜合性能更好。
[0009]本發(fā)明主要工序的作用:
本發(fā)明之所以將工具鋼快速冷卻至接近馬氏體轉(zhuǎn)變起始溫度Ms的某一溫度，是為了避免奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閷悠瑺钪楣怏w，使在卷取過(guò)程中，奧氏體在應(yīng)力誘導(dǎo)作用下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，殘余奧氏體可吸收馬氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中體積膨脹產(chǎn)生的沖擊，避免工具鋼開裂。
[0010]本發(fā)明之所以在卷取后加熱進(jìn)行高溫回火熱處理，以使馬氏體和殘余奧氏體分解，經(jīng)回復(fù)再結(jié)晶后形成回火索氏體組織；且馬氏體相變產(chǎn)生的位錯(cuò)和孿晶等缺陷為高溫回火時(shí)馬氏體和殘余奧氏體的分解提供能量，有助于碳化物分布均勻。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)合短流程生產(chǎn)工具鋼具有薄規(guī)格、脫碳層淺的優(yōu)勢(shì)，降低生產(chǎn)成本及能耗，提高企業(yè)盈利能力；且在無(wú)需進(jìn)行球化退火下，產(chǎn)品偏析輕、組織均勻性好，脫碳層薄，耐疲勞性能優(yōu)良，并且能直接進(jìn)行冷軋，且冷軋道次比常規(guī)熱連軋生產(chǎn)的較厚工具鋼產(chǎn)品減少1~3個(gè)道次，顯著縮短制造時(shí)間，減少對(duì)資源的消耗和環(huán)境的污染。
【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖為本發(fā)明的金相組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述:
需要說(shuō)明的是以下各實(shí)施例工具鋼并非與其所選的工藝參數(shù)取值為對(duì)應(yīng)關(guān)系，其在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)可任意取值。
[0014]實(shí)施例1
本實(shí)施例生產(chǎn)的為碳素工具鋼T8，厚度為2.4_，其生產(chǎn)步驟為:
1)經(jīng)冶煉后連鑄，控制拉還速度為3.lm/min，鑄還厚度為64_ ；
2)對(duì)鑄坯進(jìn)行均熱，控制鑄坯入爐溫度為830°C，均熱溫度在1107°C，均熱時(shí)間29min；
3)除鱗，進(jìn)行常規(guī)除磷；
3)進(jìn)行熱軋，終軋溫度為823°C，前兩道次總壓下率84%，末機(jī)架鋼帶速度為10.5m/s ;
4)進(jìn)行層流冷卻，在冷卻速度為33°C/s下冷卻至卷取溫度；本工具鋼的Ms為270°C 5)卷取，卷取溫度為Ms+52°C=322°C ；
6)對(duì)鋼卷進(jìn)行回火，回火溫度為556°C，并在此溫度下保溫，加熱保溫時(shí)間為3h;經(jīng)回火金相組織為回火索氏體。
[0015]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例鋼的力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度550Mpa，硬度172HV，延伸率28%。經(jīng)回火后的單面脫碳層厚度為鋼板厚度的0.95%。而本工具鋼如采用常規(guī)流程生產(chǎn)厚度為
3.0_，熱軋后經(jīng)14個(gè)小時(shí)球化退火，產(chǎn)品力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度573Mpa，硬度176HV，延伸率21%。單邊脫碳層厚度為1.5%。
[0016]實(shí)施例2
本實(shí)施例生產(chǎn)的為碳素工具鋼T10，厚度為1.8_，其生產(chǎn)步驟為:
1)經(jīng)冶煉后連鑄，控制拉還速度為3.5m/min，鑄還厚度為59_ ；
2)對(duì)鑄坯進(jìn)行均熱，控制鑄坯入爐溫度875°C，均熱溫度