一种马氏体阀门钢线材及其制备方法与流程

1.本发明属于马氏体阀门钢技术领域，尤其涉及一种马氏体阀门钢线材及其制备方法。


背景技术：

2.马氏体阀门钢是制造内燃机进、排气阀门的专用特殊材料，这种材料常处于450～900℃的高温和3000～7000kpa的爆发压力的工作条件下，并长期承受汽油、柴油等燃气的高温腐蚀与冲刷及阀门本身与阀座的摩擦。因此，阀门材料必须具备在最高工作温度下有足够的热强性、抗高温腐蚀性、抗氧化性、耐磨性和抗冲击性。马氏体型阀门钢有4cr9si2和40cr10si2mo(4cr10si2mo)钢等，42cr9si2(4cr9si2)钢用作700℃以下工作的汽车发动机、柴油机的排气阀；40cr10si2mo(4cr10si2mo)钢可用作工作温度不超过750℃的中、高负荷汽车发动机和柴油机的排气阀。
3.目前，国内常用的马氏体阀门钢线材制造方法多为将未经控冷线材送退火炉进行热处理，其产品常常难以满足用户要求，需多次热处理。现有技术提供的方法具有工艺复杂、生产周期长、生产成本高、线材成材率低。因此，目前急需开发一种工艺简单、生产成本低、理化性能好以及成材率高的马氏体阀门钢线材的制备方法。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种马氏体阀门钢线材及其制备方法，本发明提供的马氏体阀门钢线材的制备方法工艺简单、生产周期短、生产成本低、理化性能好同时成材率高。
5.本发明提供了一种马氏体阀门钢线材的制备方法，包括：
6.将连铸坯料依次进行加热、轧制、控冷、缓冷和轧后处理，得到马氏体阀门钢线材。
7.优选的，所述加热的方法包括：
8.依次进行预热段、加热一段、加热二段和均热段。
9.所述预热段的温度为680～720℃；
10.所述加热一段的温度为850～950℃；
11.所述加热二段的温度为950～1190℃；
12.所述均热段的温度为1190～1210℃；
13.所述均热段的保温时间为60～80min。
14.优选的，所述轧制的方法包括：
15.依次进行粗轧、中轧、精轧、减定径机组和线材机组。
16.优选的，所述控冷的方法包括：
17.根据线材规格对水箱的进水阀、旁通阀的开合度及水流量进行控制。
18.优选的，所述轧后处理的方法包括：
19.将控冷后的线材收集后进缓冷坑缓冷，缓冷时间≥6h；
20.缓冷出坑后一周内装炉退火。
21.优选的，所述退火的方法包括：
22.将出坑后的线材升温至850～870℃保温，然后冷却至770～790℃后保温，然后降温至480～520℃后揭外罩，再冷却至210～230℃出炉。
23.优选的，所述加热和轧制之间还包括：除磷处理。
24.优选的，所述轧制后得到的线材直径为5～10mm。
25.本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的马氏体阀门线材，所述马氏体阀门线材的成分为：
26.碳的质量含量为0.35～0.55wt％；
27.铬的质量含量为7.5～10.5wt％；
28.硅的质量含量为1～3.3wt％；
29.锰的质量含量为0.20～0.70wt％；
30.钼的质量含量为≤0.90wt％；
31.镍的质量含量为≤0.60wt％；
32.铜的质量含量为≤0.30wt％；
33.磷的质量含量为≤0.030wt％；
34.硫的质量含量为≤0.030wt％；
35.余量为铁。
36.优选的，所述马氏体阀门线材的直径为5.5～15mm。
37.本发明采用马氏体阀门钢连铸连轧，采取控冷技术，缩短生产工艺流程，既节约能源，又提高了生产效率，本发明提供的方法生产40cr10si2mo等马氏体阀门钢线材，具有广泛的应用前景。本发明提供的马氏体阀门钢线材的制备方法缩短了生产流程，从而在较短时间内为用户提供产品。与现有技术相比，本发明采取控温控轧，可以大大提高产品性能。
具体实施方式
38.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
39.本发明提供了一种马氏体阀门钢线材的制备方法，包括：
40.将连铸坯料依次进行加热、轧制、控冷和轧后处理，得到马氏体阀门钢线材。
41.在本发明中，所述加热和轧制之间优选还包括：除磷处理，所述除磷处理的方法优选为高压水除磷。
42.本发明提供的马氏体阀门钢线材的制备方法，包括经高压水对加热后钢坯除磷后，连轧机组对钢坯连轧、控温及线材退火；钢坯轧制成线材包括控温控轧；线材退火包括多段球化退火。
43.在本发明中，所述连铸坯料的成分优选为：
44.碳的质量含量为0.35～0.55wt％；
45.铬的质量含量为7.5～10.5wt％；
46.硅的质量含量为1～3.3wt％；
47.锰的质量含量为0.20～0.70wt％；
48.钼的质量含量为≤0.90wt％；
49.镍的质量含量为≤0.60wt％；
50.铜的质量含量为≤0.30wt％；
51.磷的质量含量为≤0.030wt％；
52.硫的质量含量为≤0.030wt％；
53.余量为铁。
54.在本发明中，所述铸坯料中碳的质量含量优选为0.35～0.55wt％，更优选为0.38～0.42wt％，最优选为0.40wt％；铬的质量含量优选为7.5～10.5wt％，更优选为8～10wt％，最优选为9.0wt％；硅的质量含量优选为1～3.3wt％，更优选为1.5～3wt％，最优选为2～2.5wt％；锰的质量含量为0.20～0.70wt％，更优选为0.30～0.60wt％，最优选为0.40～0.50wt％；钼的质量含量优选为0.1～0.9wt％，更优选为0.2～0.8wt％，更优选为0.3～0.6wt％，最优选为0.4～0.5wt％；镍的质量含量优选为0.1～0.6wt％，更优选为0.2～0.5wt％，最优选为0.3～0.4wt％；铜的质量含量优选为0.1～0.3wt％，更优选为0.2wt％；磷的质量含量优选为0.01～0.03wt％，更优选为0.02wt％；硫的质量含量优选为0.01～0.03wt％，更优选为0.02wt％。
55.本发明对所述连铸坯料的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的连铸方法制备即可。在本发明中，所述连铸坯料的制备方法优选按照申请号为201810344916.7的专利公开的方法进行制备。
56.在本发明中，所述碳的质量含量、铬的质量含量、硅的质量含量和锰的质量含量可以通过制备连铸坯料过程中的预脱氧合金化和增碳步骤控制增碳剂以及合金的加入量来进行调节。
57.在本发明中，所述加热优选在采用上下供热的连续步进梁式加热炉内进行。在本发明中，所述加热的方法优选包括：
58.依次进行预热段、加热一段、加热二段和均热段。
59.在本发明中，所述预热段的温度优选为680～720℃，更优选为690～710℃，最优选为700℃；所述预热段的保温时间优选为60～80min；所述加热一段的温度优选为850～950℃，更优选为880～920℃，最优选为900℃；所述加热二段的温度优选为950～1190℃，更优选为980～1150℃，最优选为1000～1120℃；所述均热段的温度优选为1190～1210℃，更优选为1195～1205℃，最优选为1200℃；所述均热段的保温时间优选为60～80min，更优选为65～75min，最优选为70min。
60.在本发明中，所述加热的总时间优选为180～200min，更优选为190min。
61.在本发明中，所述轧制优选为连轧，包括多机架多道次连续轧制及控温控轧。
62.在本发明中，所述轧制的方法优选包括：
63.依次进行粗轧、中轧、精轧、减定径机组和线材机组。
64.在本发明中，所述粗轧、中轧、精轧和减定径机组优选采用平立交替布置；所述线材机组优选采用45
°
顶交布置；所述轧机的数量优选为32～36架，更优选为33～35架，最优
选为34架轧机。在本发明中，所述粗轧采用的粗轧机优选为5～7架，更优选为6架；所述粗轧机的尺寸优选为650～750mm，更优选为680～720mm，最优选为700mm；所述粗轧优选采用2架750mm和4架650mm的粗轧机轧辊进行6道次平立交错轧制；粗轧后优选将粗轧坯料切头进入中轧机组进行中轧。
65.在本发明中，所述中轧机组优选为5～7架中轧机，更优选为6架；所述中轧机组的尺寸优选为530～540mm，更优选为535mm；所述中轧后优选切头再进入精轧机组进行精轧。
66.在本发明中，所述精轧采用的精轧机组优选为5～7架精轧机，更优选为6架；所述精轧机的尺寸优选为380～390mm，更优选为385mm。
67.在本发明中，所述减定径机组优选为3～5架减径机，更优选为4架；所述减径机的尺寸优选为380～390mm，更优选为385mm。
68.在本发明中，所述线材机组优选包括高线机组和tmb机组(双模块机组)；所述高线机组优选为7～9架高速无扭精轧机组，更优选为8架；所述高线机组的尺寸优选为210～220mm，更优选为215～217mm，最优选为216mm；所述高速无扭精轧机组优选为顶交式45
°
高速无扭精轧机组。
69.在本发明中，所述tmb机组优选为3～5架，更优选为4架；所述tmb机组的直径尺寸优选为158～212mm，更优选为170～200mm，最优选为180～190mm；更优选为2架直径为212mm的tmb机组，2架直径为158mm的tmb机组。
70.在本发明中，所述轧制后得到的线材的直径优选为5～10mm，更优选为5.5～9.5mm，更优选为6～9mm，更优选为6.5～8.5mm，更优选为7～8mm，最优选为7.5mm。
71.在本发明中，所述控冷为线材控冷，优选根据线材规格对水箱的进水阀、旁通阀的开合度及水流量进行控制，阻止变形奥氏体晶粒长大及减少氧化铁皮形成。
72.在本发明中，所述控冷过程中优选采用两个水箱。
73.在本发明中，所述控冷的方法优选包括：根据线材规格对水箱的进水阀、旁通阀的开合度及水流量进行控制。
74.在本发明中，所述控冷的方法更优选包括：
75.线材直径为5.5～7.5mm时，控温前温度优选为1060～1120℃；控制第一水箱进水阀门开启度为60％～70％，优选为62％～68％，更优选为65％；旁通阀的开启度为65％～75％，优选为68％～73％，更优选为70％；水量控制为80～120m3/h，优选为90～110m3/h，更优选为100m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为30％～35％，优选为31％～34％，更优选为33％；旁通阀的开启度为35％～40％，优选为36％～38％，更优选为37％；控制水量为60～90m3/h，优选为70～80m3/h，更优选为75m3/h；控温后温度优选为780～800℃，更优选为790℃。
76.线材直径为8.0～10.0mm时，控温前温度优选为1000～1060℃；控制第一水箱进水阀门开启度为40％～60％，优选为45％～55％，更优选为50％；旁通阀的开启度为45％～65％，优选为48％～58％，更优选为55％；水量控制为70～100m3/h，优选为80～90m3/h，更优选为85m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为20％～30％，优选为23％～27％，更优选为25％；旁通阀的开启度为25％～35％，优选为27％～32％，更优选为30％；控制水量为50～90m3/h，优选为60～80m3/h，更优选为70m3/h；控温后温度优选为780～800℃，更优选为790℃。
77.线材直径为10.5～15.0mm时，控温前温度优选为950～1020℃；控制第一水箱进水阀门开启度为35％～50％，优选为38％～45％，更优选为42％；旁通阀的开启度为40％～55％，优选为43％～50％，更优选为47％；水量控制为70～100m3/h，优选为80～90m3/h，更优选为85m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为20％～30％，优选为23％～27％，更优选为25％；旁通阀开启度为25％～35％，优选为27％～32％，更优选为30％；控制水量为50～80m3/h，优选为55～70m3/h，更优选为65m3/h；控温后温度优选为820～840℃，更优选为830℃。
78.在本发明中，所述轧后处理的方法优选包括：
79.将控冷后的线材收集后进缓冷坑缓冷，缓冷出坑后装炉退火。
80.在本发明中，所述缓冷的时间优选≥6h，更优选为6～10小时，最优选为7～8小时。
81.在本发明中，优选缓冷出坑后一周内装炉退火。
82.在本发明中，所述退火的方法优选包括：
83.将出坑后的线材升温至850～870℃保温，然后冷却至770～790℃后保温，然后降温至480～520℃后揭外罩，再冷却至210～230℃出炉。
84.在本发明中，线材升温至850～870℃的升温速度优选为140～200℃/h，更优选为150～180℃/h，最优选为160～170℃/h；升温温度优选为855～865℃，更优选为860℃；保温时间优选为8～12小时，更优选为9～11小时，最优选为10小时。
85.在本发明中，冷却至770～790℃的冷却方法优选为炉冷；冷却温度优选为775～785℃，更优选为780℃；保温时间优选为7～9小时，更优选为8小时；保温完成后开始降温，从保温温度到降温至480～520℃的降温速度优选为40～56℃/h，更优选为48～52℃/h，最优选为50℃/h；降温温度优选为490～510℃，更优选为500℃；500℃揭外罩后炉冷，冷却温度到180～220℃出炉空冷，更优选为220℃。
86.本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的马氏体阀门钢线材，由上述连铸坯及连轧机组轧制及退火方法制备得到。在本发明中，所述马氏体阀门钢线材的成分优选为：
87.碳的质量含量为0.35～0.55wt％；
88.铬的质量含量为7.5～10.5wt％；
89.硅的质量含量为1～3.30wt％；
90.锰的质量含量为0.20～0.70wt％；
91.钼的质量含量为≤0.90wt％；
92.镍的质量含量为≤0.60wt％；
93.铜的质量含量为≤0.30wt％；
94.磷的质量含量为≤0.030wt％；
95.硫的质量含量为≤0.030wt％；
96.余量为铁。
97.在本发明中，所述碳的质量含量优选为0.35～0.55wt％，更优选为0.38～0.42wt％，最优选为0.40wt％；铬的质量含量优选为7.5～10.5wt％，更优选为8～10wt％，最优选为9.0wt％；硅的质量含量优选为1～3.3wt％，更优选为1.5～3wt％，最优选为2～2.5wt％；锰的质量含量为0.20～0.70wt％，更优选为0.30～0.60wt％，最优选为0.40～
0.50wt％；钼的质量含量优选为0.1～0.9wt％，更优选为0.2～0.8wt％，更优选为0.3～0.6wt％，最优选为0.4～0.5wt％；镍的质量含量优选为0.1～0.6wt％，更优选为0.2～0.5wt％，最优选为0.3～0.4wt％；铜的质量含量优选为0.1～0.3wt％，更优选为0.2wt％；磷的质量含量优选为0.01～0.03wt％，更优选为0.02wt％；硫的质量含量优选为0.01～0.03wt％，更优选为0.02wt％。
98.在本发明中，所述马氏体阀门钢线材的钢种成分优选为40cr10si2mo(4cr10si2mo)、45cr9si3、42cr9si2(4cr9si2)或51cr8si2。
99.在本发明中，所述马氏体阀门线材的直径优选为5.5～15mm，更优选为6～12mm，最优选为8～10mm。
100.本发明采用马氏体阀门钢连铸连轧，本发明提供的方法生产40cr10si2mo等马氏体阀门钢线材，具有广泛的应用前景。本发明提供的马氏体阀门钢线材的制备方法缩短了生产流程，从而在较短时间内为用户提供产品。与现有技术相比，本发明提供的马氏体阀门钢线材的制备方法由于采取控温控轧，可以大大提高产品性能。
101.本发明以下实施例中的方坯均为按照申请号为201810344916.7的专利公开的方法制备得到。
102.实施例1
103.马氏体阀门钢40cr10si2mo、直径5.5mm线材的制备方法，具体包括以下步骤：
104.将钢种为40cr10si2mo断面为150mm方坯表面质量验收合格后装入步进式加热炉内；钢坯中碳的质量含量为0.35～0.45wt％，铬的质量含量为9.00～10.50wt％，硅的质量含量为1.90～2.60wt％，钼的质量含量为0.70～0.90wt％；锰的质量含量为0.40～0.65wt％；镍的质量含量为≤0.60wt％；铜的质量含量为≤0.30wt％；磷的质量含量为≤0.030wt％；硫的质量含量为≤0.030wt％；余量为铁。
105.进行连轧生产线加热，预热段温度为650～710℃，预热时间60～80min，加热一段温度为850～950℃，加热二段温度为950～1190℃，均热段温度1190～1210℃，均热段保温时间为60～80min，铸坯总加热时间为200min。
106.上述加热过程完成后，钢坯出炉到输送辊道上，输送辊道将钢坯送入2架750mm及4架650mm粗轧机轧辊进行6道次平立交错轧制，粗轧坯料切头后进入6架535mm中轧机组平立交错轧制，切头后再进入6架385mm精轧机组平立交错轧制，经4架385mm减径机组轧制后进入高线轧制；高线机组由英国阿西洛公司制造的8架216mm顶交式45
°
高速无扭精轧机组轧制，最后进入ф212mm
×
2 ф158mm
×
2的tmb机组轧制成ф5.5mm线材。
107.进行控冷，控温前温度为1000℃；控制第一水箱进水阀门开启度为65％，其旁通阀的开启度为70％；水量100m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为33％；旁通阀的开启度为37％；控制水量为75m3/h；控温后温度为790℃。
108.收集上述所得线材进行退火处理前的缓冷处理，缓冷时间8～9h，缓冷出坑后7天内要求装炉退火。
109.线材退火为：从室温升温至850～870℃的升温速度为160℃/h，保温时间为8小时；从860℃冷却至770～790℃，冷却方法为炉冷，保温时间为7小时；第；保温完成后开始降温，从保温温度到降温至510℃，降温速度为45℃/h；500℃揭外罩后炉冷，炉冷到215℃出炉空冷。
110.按照《钢铁及合金化学分析方法系列国家标准》(gb/t223)测试本发明实施例1制备的线材的成分，检测结果为：碳的质量含量为0.41wt％，铬的质量含量为9.40wt％，硅的质量含量为2.08wt％，钼的质量含量为0.745wt％，锰的质量含量为0.355wt％，镍的质量含量为0.25wt％；铜的质量含量为0.08wt％，磷的质量含量为0.011wt％，硫的质量含量为0.001wt％，余量为铁。
111.连续生产100炉批40cr10si2mo线材，按照成材率计算公式：(b＝q/g
×
100，式中b为成材率，％；q为合格产品重量，吨；g为投入原料重量，吨)，产品成材率为95.36％。
112.对本发明实施例1制备的线材进行性能检测，按照gb/t228.1
‑
2010《金属材料拉伸试验》标准，检测结果为：抗拉强度rm1004.00mpa及1042.00mpa。
113.对本发明实施例1制备的线材进行晶粒度检测，按照gb/t6394
‑
2002《金属平均晶粒度测定法》，检测结果为：11.5级。
114.按照gb/t 10561
‑
2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》对本发明实施例1制备的线材的夹杂物检测，检测结果为：a粗均为0级，a细均为0.5级，b粗均为0级，b细均为0.5级，c粗均为0级，c细均为0级，d粗均为0级，d细均为0.5级。
115.按照gb/t 226
‑
2015《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》标准，检验本发明实施例1制备的线材的低倍组织，其锭型偏析均为0级；中心疏松均为0.5级；一般疏松均为0.5级。
116.按照gb/t231.1
‑
2018检验本实施例制备的线材硬度，检测结果为：机性硬度(hb)分别为292及288，交货硬度(hb)分别为229及234。
117.按照实施例1提供的方法制备的产品性能完全满足标准要求。
118.实施例2
119.马氏体阀门钢4cr9si2(42cr9si2)线材的制备方法，具体包括以下步骤：
120.将钢种为4cr9si2(42cr9si2)断面为150mm方坯表面质量验收合格后装入步进式加热炉内；钢坯中碳的质量含量为0.35～0.50wt％，铬的质量含量为8.00～10.00wt％，硅的质量含量为2.00～3.00wt％；锰的质量含量为0.30～0.60wt％；镍的质量含量为≤0.60wt％；铜的质量含量为≤0.30wt％；磷的质量含量为≤0.030wt％；硫的质量含量为≤0.030wt％；余量为铁。
121.连轧生产线加热时，预热段温度为680～720℃，预热时间65～75min，加热一段温度为880～920℃，加热二段温度为960～1190℃，均热段温度1190～1200℃，均热段保温时间为60～80min，铸坯总加热时间为190min。
122.上述加热过程完成后，钢坯出炉到输送辊道上，输送辊道将钢坯送入2架750mm及4架650mm粗轧机轧辊进行6道次平立交错轧制，粗轧坯料切头后进入6架535mm中轧机组平立交错轧制，切头后再进入6架385mm精轧机组平立交错轧制，经4架385mm减径机组轧制后进入高线轧制；高线机组由英国阿西洛公司制造的8架216mm顶交式45
°
高速无扭精轧机组轧制，最后进入ф212mm
×
2 ф158mm
×
2的tmb机组轧制成ф10.0mm线材。
123.进行控冷，控温前温度为1030℃；控制第一水箱进水阀门开启度55％，旁通阀的开启度为55％，水量控制为85m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为25％，旁通阀的开启度35％，控制水量为70m3/h；控温后温度为790℃。
124.收集上述所得线材进行退火处理前的缓冷处理，缓冷时间7～10h，缓冷出坑后7天内要求装炉退火。
125.线材退火为：从室温升温至850～870℃的升温速度为165℃/h，在860℃温度段保温时间为10小时；从860℃冷却至780℃，冷却方法为炉冷；在780℃温度段的保温时间为8小时；780℃保温完成后开始降温，从780℃到降温至510℃的降温速度为40℃/h；510℃揭外罩后炉冷，炉冷到210℃出炉空冷。
126.按照实施例1的方法对实施例2制备的线材进行成分检测，检测结果为：碳的质量含量为0.41wt％，铬的质量含量为9.40wt％，硅的质量含量为2.08wt％，锰的质量含量为0.355wt％，镍的质量含量为0.20wt％；铜的质量含量为0.08wt％，磷的质量含量为0.011wt％，硫的质量含量为0.001wt％，余量为铁。
127.连续生产100炉批4cr9si2(42cr9si2)线材，按照实施例1的方法检测产品成材率为95.25％。
128.按照实施例1的方法对检测本发明实施例2制备的线材的性能，抗拉强度rm的检测结果为977.00mpa及980.00mpa；晶粒度的检测结果为10级；夹杂物的检测结果为：a粗0级，a细0.5级，b粗0级，b细0.5～1.5级，c粗0级，c细0级，d粗0级，d细0.5级；低倍组织的检测结果为，锭型偏析、中心疏松及一般疏松均为0.5级；硬度的检测结果为，机性硬度(hb)分别为292及295，交货硬度(hb)分别为239及237。
129.按照实施例2提供的方法制备的产品性能完全满足标准要求。
130.实施例3
131.马氏体阀门钢45cr9si3(5cr9si3)线材的制备方法，具体包括以下步骤：
132.将钢种为45cr9si3(5cr9si3)断面为150mm方坯表面质量验收合格后装入步进式加热炉内；钢坯中碳的质量含量为0.40～0.50wt％，铬的质量含量为8.00～10.00wt％，硅的质量含量为2.70～3.30wt％，锰的质量含量0.20～0.70wt％；镍的质量含量为≤0.60wt％；铜的质量含量为≤0.30wt％；磷的质量含量为≤0.030wt％；硫的质量含量为≤0.030wt％；余量为铁。
133.进行加热，预热段温度为680～720℃，预热时间60～80min，加热一段温度为880～930℃，加热二段温度为980～1150℃，均热段温度1190～1210℃，均热段保温时间为65～75min，铸坯总加热时间为200min。
134.上述加热过程完成后，钢坯出炉到输送辊道上，输送辊道将钢坯送入2架750mm及4架650mm粗轧机轧辊进行6道次平立交错轧制，粗轧坯料切头后进入6架535mm中轧机组平立交错轧制，切头后再进入6架385mm精轧机组平立交错轧制，经4架385mm减径机组轧制后进入高线轧制；高线机组由英国阿西洛公司制造的8架216mm顶交式45
°
高速无扭精轧机组轧制，最后进入ф212mm
×
2 ф158mm
×
2的tmb机组轧制成ф8.5mm线材。
135.进行控冷，控温前温度为1030℃；控制第一水箱进水阀门开启度50％；旁通阀的开启度为55％；水量控制为85m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为30％；旁通阀的开启度30％；控制水量为80m3/h；控冷后温度为790℃。
136.收集上述所得线材进行退火处理前的缓冷处理，缓冷时间8～9h，缓冷出坑后7天内要求装炉退火。
137.线材退火为：从室温升温至850℃的升温速度为200℃/h，升温在850℃温度段保温时间为12小时，从850℃冷却至780℃。冷却方法为炉冷；在780℃温度段的保温时间为8小时；780℃保温完成后开始降温，从780℃到降温至500℃的降温速度为40℃/h；500℃揭外罩
后炉冷，炉冷到200℃出炉空冷。
138.连续生产100炉批45cr9si3(5cr9si3)线材，按照实施例1的方法检测产品成材率为95.50％。
139.按照实施例1的方法对实施例3制备的线材进行成分检测，检测结果为：碳的质量含量为0.435wt％，铬的质量含量为8.61wt％，硅的质量含量为2.95wt％，镍的质量含量为0.21wt％；铜的质量含量为0.06wt％，锰的质量含量为0.390wt％，磷的质量含量为0.020wt％，硫的质量含量为0.001wt％，余量为铁。
140.按照实施例1的方法，检测本发明实施例3制备的线材的性能，抗拉强度rm的检测结果为917.00mpa及912.00mpa；屈服强度rp0.2分别为666.00mpa及670.00mpa；断后伸长率δ5分别为24％及24.5％；断面收缩率分别为55％及57％；晶粒度检测为9.5级；夹杂物检测结果为：a粗均为0级，a细均为0.5级，b粗均为0级，b细为0.5及1.0级，c粗均为0级，c细均为0级，d粗均为0级，d细均为1.0级；低倍组织检测结果为，锭型偏析均为0级；中心疏松均为0.5级；一般疏松均为0.5级；硬度检测结果为，机性硬度(hb)分别为283及295，其交货硬度(hb)分别为241及246。
141.按照实施例3提供的方法制备的产品性能完全满足标准要求。
142.实施例4
143.马氏体阀门钢51cr8si2线材的制备方法，具体包括以下步骤：
144.将成分合格的钢种为51cr8si2断面为150mm方坯表面质量验收合格后装入步进式加热炉内；钢坯中碳的质量含量为0.47～0.55wt％，铬的质量含量为7.50～9.50wt％，硅的质量含量为1.00～2.00wt％；锰的质量含量为0.20～0.60wt％；镍的质量含量为≤0.60wt％；铜的质量含量为≤0.30wt％；磷的质量含量为≤0.030wt％；硫的质量含量为≤0.030wt％；余量为铁。
145.加热时，预热段温度为680～720℃，预热时间60～80min，加热一段温度为850～950℃，加热二段温度为950～1190℃，均热段温度1190～1210℃，均热段保温时间为60～80min，铸坯总加热时间为180min。
146.上述加热过程完成后，钢坯出炉到输送辊道上，输送辊道将钢坯送入2架750mm及4架650mm粗轧机轧辊进行6道次平立交错轧制，粗轧坯料切头后进入6架535mm中轧机组平立交错轧制，切头后再进入6架385mm精轧机组平立交错轧制，经4架385mm减径机组轧制后进入高线轧制；高线机组由英国阿西洛公司制造的8架216mm顶交式45
°
高速无扭精轧机组轧制，最后进入ф212mm
×
2 ф158mm
×
2的tmb机组轧制成ф6.0mm线材。
147.进行控冷，控温前温度为1080℃；控制第一水箱进水阀门开启度为70％，旁通阀的开启度为65％；水量95m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为30％；旁通阀的开启度为35％；控制水量为80m3/h；控冷后温度为800℃。
148.收集上述所得线材进行退火处理前的缓冷处理，缓冷时间为7～8h，缓冷出坑后7天内要求装炉退火。
149.线材退火为：从室温升温至860℃的升温速度为170℃/h，升温在860℃温度段保温时间为8小时；从860℃冷却至780℃，冷却方法为炉冷；在780℃温度段的保温时间为7小时；780℃保温完成后开始降温，从780℃到降温至500℃的降温速度为40℃/h；500℃揭外罩后炉冷，炉冷到210℃出炉空冷。
150.连续生产100炉批51cr8si2线材，按照实施例1的方法检测产品成材率为95.20％。
151.按照实施例1的方法对本发明实施例4制备的线材进行成分检测，检测结果为：碳的质量含量为0.51wt％，铬的质量含量为8.38wt％，硅的质量含量为1.67wt％，锰的质量含量为0.20～0.60wt％，镍的质量含量为0.19wt％，铜的质量含量为0.09wt％，磷的质量含量为0.020wt％，硫的质量含量为0.002wt％，余量为铁。
152.按照实施例1的方法，检测本发明实施例4制备的线材的性能，抗拉强度rm的检测结果为1035.00mpa及1045.00mpa；晶粒度检测结果为10.0级；夹杂物检测结果为：a粗均为0级，a细均为0.5级，b粗均为0级，b细为0.5及1.0级，c粗均为0级，c细均为0级，d粗均为0级，d细均为0.5级；低倍组织检测结果为，锭型偏析均为0.5级；中心疏松均为0.5级；一般疏松均为0.5级；硬度检测结果为，机性硬度(hb)分别为290及292，交货硬度(hb)分别为195及201。
153.按照实施例4提供的方法制备的产品性能完全满足标准要求。
154.实施例5
155.马氏体阀门钢40cr10si2mo、ф15.0mm线材的制备方法，具体包括以下步骤：
156.将钢种为40cr10si2mo断面为150mm方坯表面质量验收合格后装入步进式加热炉内；钢坯中碳的质量含量为0.35～0.45wt％，铬的质量含量为9.00～10.50wt％，硅的质量含量为1.90～2.60wt％，钼的质量含量为0.70～0.90wt％；锰的质量含量为0.40～0.65wt％；镍的质量含量为≤0.60wt％；铜的质量含量为≤0.30wt％；磷的质量含量为≤0.030wt％；硫的质量含量为≤0.030wt％；余量为铁。
157.连轧生产线加热时，预热段温度为650～710℃，预热时间60～80min，加热一段温度为850～950℃，加热二段温度为950～1190℃，均热段温度1190～1210℃，均热段保温时间为60～80min，铸坯总加热时间为200min。
158.上述加热过程完成后，钢坯出炉到输送辊道上，输送辊道将钢坯送入2架750mm及4架650mm粗轧机轧辊进行6道次平立交错轧制，粗轧坯料切头后进入6架535mm中轧机组平立交错轧制，切头后再进入6架385mm精轧机组平立交错轧制，经4架385mm减径机组轧制后进入高线轧制；高线机组由英国阿西洛公司制造的8架216mm顶交式45
°
高速无扭精轧机组轧制，最后进入ф212mm
×
2 ф158mm
×
2的tmb机组轧制成ф15.0mm线材。
159.对线材进行控冷，控温前温度为1000℃；控制第一水箱进水阀门开启度为50％，旁通阀的开启度为55％；水量为80m3/h；控制第二水箱进水阀门开启度为25～30％；旁通阀的开启度为55％；控制其水量为75m3/h；控冷后温度控制为830℃。
160.收集上述所得线材进行退火处理前的缓冷处理，缓冷时间8～10h，缓冷出坑后7天内要求装炉退火。
161.线材退火为：从室温升温至860℃的升温速度为180℃/h，升温在860℃温度段保温时间为12小时；从860℃冷却至780℃，冷却方法为炉冷；在780℃温度段的保温时间为8小时；780℃保温完成后开始降温，从780℃到降温至500℃的降温速度为40℃/h；500℃揭外罩后炉冷，炉冷到200℃出炉空冷。
162.按照实施例1的方法，测试本发明实施例5制备的线材的成分，检测结果为：碳的质量含量为0.405wt％，铬的质量含量为9.28wt％，硅的质量含量为2.09wt％，钼的质量含量为0.77wt％，锰的质量含量为0.350wt％，镍的质量含量为为0.220wt％；铜的质量含量为为0.070wt％；磷的质量含量为0.022wt％，硫的质量含量为0.005wt％；余量为铁。
163.连续生产100炉批40cr10si2mo线材，按照实施例1的方法检测，产品成材率为95.40％。
164.按照实施例1的方法，对本发明实施例5制备的线材进行性能检测，抗拉强度rm为976.00mpa及976.00mpa；晶粒度检测结果为：10.0级；夹杂物检测结果为：a粗均为0级，a细均为0.5级，b粗均为0级，b细均为0.5级，c粗均为0级，c细均为0级，d粗均为0级及0.5级，d细均为1.0级；低倍组织检测结果为，锭型偏析均为0.5级；中心疏松均为0.5级；一般疏松均为0.5级；硬度检测结果为，机性硬度(hb)分别为271及269，交货硬度(hb)分别为230及226。
165.本实施例5提供的方法制备的产品性能完全满足标准要求。
166.本发明采用马氏体阀门钢控冷控轧，本发明提供的方法生产40cr10si2mo等马氏体阀门钢线材，具有广泛的应用前景。本发明提供的马氏体阀门钢线材的制备方法缩短了生产流程，从而在较短时间内为用户提供产品。与现有技术相比，由于采取控温控轧，与传统的轧制方法相比，可以大大提高产品性能；在整个工艺过程中，减少了热处理次数，因而减少了烧损，提高产品的成材率。
167.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。