一种不含马氏体组织的合金手工具钢盘条及制备方法和手工具钢与流程

1.本发明涉及工具钢领域，具体而言，涉及一种不含马氏体组织的合金手工具钢盘条及其制备方法。


背景技术：

2.手工具钢主要应用于制作扳手、钳子、螺丝刀、锤子等日常常见的手工具，手工具钢的特点是具有一定的表面强度和韧性，不能有裂纹和断裂问题，因此，手工具钢中需要含有不同的元素，并采用高频淬火，提高表面强度、硬度，保持钢的韧性。由于该钢种合金含量比较高，生产的盘圆容易发生自断问题。
3.cn113151742a公开一种具有耐蚀高强高韧性合金工具钢及其热处理方法和生产方法，含有以下重量百分比的化学成分：c0.70％～1.00％、si0.80％～1.10％、mn0.50％～0.80％、cr0.50％～0.80％、mo0.30％～0.50％、v0.20％～0.40％、nb0.020％～0.040％、ti0.030％～0.050％、ni0.15％～0.35％、cu0.15％～0.35％、re0.05％～0.25％、痕量的p、s、o、n，其余为铁和其它不可避免的杂质，该专利提出成品热处理工艺，得到强度、耐磨、耐蚀性能符合要求的工具钢，但并未解决盘条组织异常及组织应力问题，材料存在自断问题等。
4.cn103436687a公开一种高合金工具钢的控制冷却工艺，详细说明了通过控制水箱、风机、保温罩等手段，使工具钢盘条得到细晶粒马氏体，其相变温度控制在600℃以下。此方法生产的盘条最终组织为塑性较差的马氏体，钢中各组织的比例和分布不明确，存在组织应力的风险。
5.虽然目前我国合金工具钢产品研究较多，产品也比较成熟，但由于该钢种合金成分较高，化学成分设计不当，在生产过程中可能存在工艺不当，钢中组织易出现异常，造成自断；材料发生自断，也会带来巨大的安全隐患。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术的问题，本发明目的之一在于提供一种不含马氏体组织的合金工具钢盘条，通过调整工具钢盘条的化学成分，在满足手工具钢的性能要求的情况下，使钢达到合适的相变温度。
7.本发明目的之二在于提供不含马氏体组织的合金工具钢盘条的制备方法，结合工具钢的化学成分，采用合适的轧制工艺及轧后分段冷却技术，控制组织有序转变为珠光体、铁素体及少量的贝氏体，避免产生马氏体组织，造成马氏体、残余奥氏体组织和珠光体、铁素体及少量的贝氏体形成明显的组织分层现象，避免在明显分层处易出现组织应力，从而造成裂纹源并发展为断裂。
8.为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
9.第一方面，本发明提供一种不含马氏体组织的合金手工具钢盘条，盘条按重量百
分比计包括：c 0.57％～0.67％、si 1.11％～1.20％、mn 0.25％～0.39％、cr 0.31％～0.49％、mo 0.09％～0.29％、v 0.03％～0.14％、ni 0.04％～0.09％，以及痕量的p、s、o和n，其余为fe和其它不可避免的杂质；所述盘条的显微组织为珠光体 铁素体 贝氏体，其中，铁素体 珠光体组织质量百分比≥91％，贝氏体组织质量百分比＜9％。
10.可选地，所述盘条按重量百分比计进一步包括：c 0.57％～0.67％、si 1.11％～1.20％、mn 0.25％～0.33％、cr 0.31％～0.37％、mo 0.23％～0.29％、v 0.10％～0.14％、ni 0.04％～0.06％，以及痕量的p、s、o和n，其余为fe和其它不可避免的杂质。
11.第二方面：本发明提供一种不含马氏体组织的手合金工具钢盘条的制备方法，包括冶炼工序、连铸工序、轧制工序、吐丝工序和冷却工序；所述冷却工序采用分段冷却。
12.可选地，所述分段冷却分为四个阶段：
13.由吐丝温度至718℃之间，冷却速度控制在5℃/s～12.5℃/s；
14.由718℃下降至613℃，冷却速度控制在5℃/s～10℃/s；
15.由613℃下降至530℃，冷却速度控制在1℃/s～5℃/s；
16.由530℃下降至室温阶段，冷却速度控制≤8℃/s。
17.可选地，所述吐丝温度控制在820～840℃。
18.可选地，所述冷却速度由风机风量、线环间距、保温罩共同控制。
19.可选地，所述冶炼工序包括转炉冶炼和rh真空处理，控制终点[p]≤0.015％，真空度在0.266kpa以下，真空保持时间≥18min，纯脱气时间≥10min，rh结束后进行软吹氩，保持时间≥15min。
[0020]
可选地，所述连铸工序包括：采用结晶器电磁搅拌和轻压下工艺，拉速控制在0.62m/min，过热度控制开浇炉≤35℃，连浇炉≤30℃。
[0021]
可选地，所述轧制工序，包括开坯轧制、粗轧、预精轧和精轧。
[0022]
可选地，所述开坯轧制温度为900～980℃，所述粗轧温度920～980℃，所述预精轧温度880～920℃，所述精轧温度860～900℃；加热炉预热段温度为550～850℃，加热段温度为980～1100℃，均热段温度为980～1100℃。
[0023]
第三方面：本发明还提供一种手工具钢，采用上述制备方法制备而成。
[0024]
本发明的发明人在研究中发现：钢中合金元素合金元素都不同程度地降低马氏体开始转变温度ms、马氏体转变终了温度mf，并增加残余奥氏体量；而马氏体和残余奥氏体会在钢材内部组织中存在，出现明显的组织分层现象，存在组织过渡区，而组织过渡区一般组织应力大，所以造成在该区域产生裂纹源而导致盘圆断裂。而由于手工具钢的特性，需要添加较多的合金元素，导致马氏体转变温度的降低，进而钢材往往冷却到室温下还在发生马氏体转变；且轧态钢材具有较多的残余奥氏体，轧态钢材正常情况下都是放置于在室温下，而在室温情况下，组织差异越发明显，组织应力增加，造成钢材发生断裂。
[0025]
本发明有益效果包括：
[0026]
本发明通过研究控制化学成分，提高马氏体转变温度；具体通过控制钢中c、ni提高马氏体转变终了温度mf，将钢材马氏体转变终了温度mf由室温提升至300℃以上，停止常温下马氏体转变，且避免了钢材在冷却过程中易于产生马氏体的倾向，改善了组织差异，减少组织应力；通过控制si元素，提高过冷奥氏体的稳定性，控制mn、cr、mo和v元素，降低对马氏体转变温度的影响；另外，控制si、mn、cr、mo和v在进一步增强钢材强度、耐磨性。
[0027]
发明人还发现，由于合金元素的使用，通常对钢材的组织要求为珠光体、铁素体、贝氏体，且各组织均匀，晶粒度合适；而合金元素的配比和炼钢、轧钢工艺的配合不好，也会导致出现异常组织，如马氏体组织，或马氏体 残余奥氏体组织，或混合组织等，依旧没法避免材料自断的问题。
[0028]
对此，本发明利用控轧控冷技术，尤其是在控冷工艺上采取分段冷却技术，控制组织有序转变为珠光体、铁素体及少量的贝氏体，避免产生马氏体组织，在生产结束后停止马氏体转变，减少组织差异，减少组织应力，从而解决自断问题。
附图说明
[0029]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]
图1为本发明实施例1的显微组织；
[0031]
图2为本发明实施例2的显微组织；
[0032]
图3为本发明实施例3的显微组织；
[0033]
图4为本发明实施例4的显微组织；
[0034]
图5为本发明实施例5的显微组织；
[0035]
图6为本发明对比例1的显微组织；
[0036]
图7为本发明对比例2的显微组织；
[0037]
图8为本发明对比例3的显微组织；
[0038]
图9为本发明对比例4的显微组织；
[0039]
图10为本发明对比例5的显微组织。
具体实施方式
[0040]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。所用检测方法未特别说明者，按照国标或者常规检测方法进行。
[0041]
本发明提供一种不含马氏体组织的合金工具钢盘条，盘条按重量百分比计包括：c 0.57％～0.67％、si 1.11％～1.20％、mn 0.25％～0.39％、cr 0.31％～0.49％、mo 0.09％～0.29％、v 0.03％～0.14％、ni 0.04％～0.09％，以及痕量的p、s、o和n，其余为fe和其它不可避免的杂质。
[0042]
本发明中，钢材合金元素的含量极为关键，合金元素的含量影响相转变温度，特别是对马氏体转变温度的影响，是决定了钢种能否成功的因素，能否与后续分段冷却技术配合解决自断问题的关键，要在确保钢材的使用性能符合要求的前提下，获得合适的组织转变温度的钢材。
[0043]
具体说明如下：
[0044]
c是仅次于铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。当钢中含碳量在0.8％以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。
[0045]
研究发现，当碳含量在满足上述要求的情况下适当降低，有利于提高马氏体转变终了温度mf，避免钢材在常温下停止马氏体转变，改善组织差异，减少组织应力；c 0.57～0.67wt.％，例如但不限于0.57wt.％、0.60wt.％、0.63wt.％、0.65wt.％和0.67wt.％中的任一者或任意两者之间的范围。
[0046]
si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，其作用仅次于磷，较锰、镍、铬、钨、钼、钒等元素强。但含硅量过高时，将显著降低钢的塑性和韧性。硅能提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比(σs/σb)，以及疲劳强度和疲劳比(σ-1
/σb)等。研究发现，硅能提高过冷奥氏体的稳定性，且硅相对于其他合金元素，对马氏体转变温度影响较小，si 1.11～1.20wt.％，例如但不限于1.11wt.％、1.12wt.％、1.15wt.％、1.17wt.％、1.18wt.％、1.19wt.％和1.20wt.％中的任一者或任意两者之间的范围。
[0047]
mn能提高钢材强度，能与fe无限固溶，在提高钢材强度的同时，对塑性的影响相对较小；mn还可以提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能：mn能消除s(硫)的影响：mn在钢铁冶炼中可与s形成高熔点的mns，进而消弱和消除s的不良影响。mn在发挥以上作用时，对降低马氏体转变温度影响较小，确定mn为0.25～0.39wt.％，例如但不限于0.25wt.％、0.28wt.％、0.30wt.％、0.32wt.％、0.34wt.％、0.36wt.％和0.39wt.％中的任一者或任意两者之间的范围。
[0048]
cr在钢中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
[0049]
研究发现，cr在发挥以上作用时，对降低马氏体转变温度影响较小，cr 0.31～0.49wt.％，例如但不限于0.31wt.％、0.34wt.％、0.35wt.％、0.38wt.％、0.41wt.％、0.45wt.％和0.49wt.％中的任一者或任意两者之间的范围。
[0050]
mo在钢中能提高淬透性和热强性，防止回火脆性，增加剩磁和矫顽力以及在某些介质中的抗蚀性。在调质钢中，钼能使较大断面的零件淬深、淬透，提高钢的抗回火性或回火稳定性，使零件可以在较高温度下回火，从而更有效地消除(或降低)残余应力，提高塑性。在渗碳钢中钼除了具有上述作用外，还能在渗碳层中降低碳化物在晶界上形成连续网状的倾向，减少渗碳层中残留的奥氏体，相对地增加了表面层的耐磨性。mo在发挥以上作用时，对降低马氏体转变温度影响较小，mo 0.09～0.29wt.％，例如但不限于0.09wt.％、0.12wt.％、0.13wt.％、0.17wt.％、0.21wt.％、0.23wt.％和0.29wt.％中的任一者或任意两者之间的范围。
[0051]
v和碳、氮、氧有极强的亲和力，与之形成相应的稳定化合物。钒在钢中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是细化钢的组织和晶粒，提高钢的强度和韧性。当在高温溶入固溶体时，增加淬透性。钒增加淬火钢的回火稳定性，并产生二次硬化效应。钒在工具钢中细化晶粒，降低过热敏感性，增加回火稳定性和耐磨性，从而延长了工具的使用寿命。v在发挥以上作用时，对降低马氏体转变温度影响较小，v 0.03～0.14wt.％，例如但不限于0.03wt.％、0.05wt.％、0.08wt.％、0.10wt.％、0.11wt.％和0.14wt.％中的任一者或任意两者之间的范围。
[0052]
ni的有益作用是：增加钢的强度、韧性、淬透性、高电阻、耐腐蚀性。一方面既强烈
提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。当它同cr、mo结合的时候，淬透性尤可增高。镍钼钢还具有很高的疲劳极限。过高的ni会使钢在冷却过程中易于产生马氏体的倾向，ni含量范围确定为0.04～0.09wt.％，例如但不限于0.04wt.％、0.05wt.％、0.06wt.％、0.08wt.％和0.09wt.％中的任一者或任意两者之间的范围。
[0053]
需要注意的是，本发明中不含有铌元素，铌元素降低马氏体开始转变温度ms、马氏体转变终了温度mf，并增加残余奥氏体量，导致组织内明显的组织分层现象，出现组织过渡区，进而导致在组织过渡区产生裂纹源而导致盘圆断裂，且加入铌元素会增加生产成本。
[0054]
钢中合金元素都不同程度地降低马氏体开始转变温度ms、马氏体转变终了温度mf，并增加残余奥氏体量，导致组织内明显的组织分层现象，出现组织过渡区，进而导致在组织过渡区产生裂纹源而导致盘圆断裂。对于工具钢要求具有相当的表面强度，有一定的韧性的特性，不能有裂纹和断裂问题，需要添加较多的合金元素。所以，马氏体转变温度的降低，往往冷却到室温下还在发生马氏体转变；且轧态钢材具有较多的残余奥氏体，轧态钢材正常情况下都是放置于在室温下，而在室温情况下，组织差异越发明显，进而加剧钢材发生断裂。
[0055]
在钢的元素的配比中，重点考虑碳、硅、铬、钼、钒含量，确保强韧性和表面淬透性。
[0056]
本发明通过研究控制合金元素含量，提高马氏体转变温度，控制盘条的显微组织为珠光体 铁素体 贝氏体，其中，铁素体 珠光体组织质量百分比≥91％，贝氏体组织质量百分比＜9％。
[0057]
所述盘条的重量百分比进一步包括：c 0.57％～0.67％、si 1.11％～1.20％、mn 0.25％～0.33％、cr 0.31％～0.37％、mo 0.23％～0.29％、v 0.10％～0.14％、ni 0.04％～0.06％，以及痕量的p、s、o和n，其余为fe和其它不可避免的杂质。
[0058]
本发明进一步提供包含第一方面的不含马氏体组织的合金工具钢盘条的制备方法，包括冶炼工序、连铸工序、轧制工序、吐丝工序和冷却工序。
[0059]
该钢种的生产工艺流程进一步为：高炉铁水
→
转炉冶炼
→
转炉出钢
→
lf炉精炼
→
rh真空
→
连铸机连铸
→
开坯轧制
→
轧制坯料检验、清理
→
轧制钢坯冷装加热炉加热
→
高线控轧
→
分段冷却
→
精整
→
检验
→
打包
→
称重
→
入库。
[0060]
冶炼工序，包括高炉铁水
→
转炉冶炼
→
lf炉精炼
→
rh真空。冶炼工序的控制主要围绕提高钢的纯净度，减少夹杂物，减少铸坯偏析等，为后续轧钢创造条件。
[0061]
关键控制点说明：
[0062]
在一些可能的实施方案中，在新炉、大补炉后第一炉不冶炼此钢种，控制钢水化学组分按重量百分比计包括：c 0.57％～0.67％、si 1.11％～1.20％、mn 0.25％～0.39％、cr 0.31％～0.49％、mo 0.09％～0.29％、v 0.03％～0.14％、ni 0.04％～0.09％，以及痕量的p、s、o和n，其余为fe和其它不可避免的杂质，且控制终点[p]≤0.015％。
[0063]
在一些可能的实施方案中，确保炉渣流动性良好和渣色变白，同时渣面进行扩散脱氧。在rh真空处理中，示例性的，控制真空度在0.266kpa以下，真空保持时间≥18min，纯脱气时间≥10min，rh结束后进行软吹氩，保持时间≥15min，软吹氩气控制渣面微动即可，严禁钢水裸露。
[0064]
连铸工序关键控制点说明：
[0065]
在一些可能的实施方案中，采用结晶器电磁搅拌和轻压下工艺，拉速控制在
0.62m/min，可保证结晶器液面的稳定；中间包过热度控制目标：开浇炉≤35℃，连浇炉≤30℃；切除连铸第一炉头坯0.9m以上，尾坯切除2.0m以上，且切除非稳流状况下对应的铸坯，如中间包水口烧氧及换水口等非稳流状况下。
[0066]
轧制工序，包括开坯轧制、粗轧、预精轧和精轧。
[0067]
关键控制点说明：
[0068]
在一些可能的实施方案中，开坯轧制温度控制范围为900～980℃，在铸坯加热过程中，示例性的，加热炉预热段温度550～850℃，加热段温度980～1100℃，均热段温度980～1100℃；温度过高会造成后续冷却时出现急冷现象，产生马氏体组织，而且温度增加会造成烧损增加，浪费能源；温度偏低会造成在两相区轧制，产生混晶、方向性组织等现象，而且温度低，粗中轧机变形抗力过大损坏轧机设备。
[0069]
在一些可能的实施方案中，粗轧采用高线轧制工艺，控制开轧温度920～980℃，加热炉预热段温度550～850℃，加热段温度980～1100℃，均热段温度980～1100℃；
[0070]
在一些可能的实施方案中，预精轧温度(bgv入口)为880～920℃，例如但不限于880℃、886℃、893℃、900℃、905℃、909℃、915℃和920℃中的任一者或任意两者之间的范围。
[0071]
在一些可能的实施方案中，精轧温度(tmb入口)为860～900℃，例如但不限于860℃、865℃、870℃、874℃、882℃、893℃和900℃中的任一者或任意两者之间的范围。
[0072]
吐丝工序：
[0073]
在一些可能的实施方案中，吐丝温度控制在820～840℃，例如但不限于820℃、823℃、827℃、830℃、835℃、838℃和840℃中的任一者或任意两者之间的范围。
[0074]
在一些可能的实施方案中，通过水箱冷却，控制轧制工序和吐丝工序温度，以抑制因高温轧制导致的升温现象，获得细小的奥氏体晶粒。
[0075]
冷却工序：采用分段冷却。
[0076]
分段冷却分为以下几个阶段：
[0077]
由吐丝温度至718℃之间，冷却速度控制在5℃/s～12.5℃/s；
[0078]
由718℃下降至613℃，冷却速度控制在5℃/s～10℃/s；
[0079]
由613℃下降至530℃，冷却速度控制在1℃/s～5℃/s；
[0080]
由530℃下降至室温阶段，冷却速度控制8≤℃。
[0081]
吐丝工序后，为了尽快进入相变区间，冷却速度控制在5℃/s～12.5℃/s之间，使钢材尽快进入相变区间，且防止发生马氏体转变而产生马氏体组织，避免晶粒长大和产生不均匀晶粒。
[0082]
温度在718℃到613℃之间时，冷却速度按照较大的冷却速度5℃/s～10℃/s进行冷却，这样可以保证以最快的冷却速度通过铁素体析出线，减少铁素体的析出。因为铁素体析出过多，会形成网状铁素体，对淬火性能和拉拔性能有影响。
[0083]
进入613℃以后，开始进入珠光体转变区间，冷却速度适当降低，到珠光体转变结束为止，冷却速度控制在不大于5℃/s，使组织尽可能转变为珠光体和铁素体，避免产生残余奥氏体组织。
[0084]
采用分段冷却方法可以实现盘圆钢材组织为珠光体 铁素体 贝氏体，避免组织中出现马氏体和残余奥氏体。
[0085]
在一些可能的实施方案中，所述冷却速度由风机风量、线环间距、保温罩共同控制。
[0086]
其中，所述线环间距的计算公式：w＝v1*π*d/v2[0087]
式中：v1为辊道速度，m/s；w为线环间距，mm；d为线环直径，mm；v2为轧制速度，m/s。
[0088]
第三方面：本发明还提供一种手工具钢，采用上述盘条制备而成。
[0089]
具体将盘条经过拉拔减径到需要的直径，再退火后进行矫直和研磨制作手工具钢。
[0090]
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述：
[0091]
一种不含马氏体组织的合金工具钢盘条的制备方法，包括冶炼工序、连铸工序、轧制工序、吐丝工序和冷却工序。
[0092]
实施例1：
[0093]
提供一种不含马氏体组织的合金工具钢盘条的制备方法，其规格φ6.5mm。
[0094]
步骤一：冶炼：转炉控制钢水化学组分按重量百分比包括：c：0.57％，si：1.12％，mn：0.33％，cr：0.37％，mo：0.28％，v：0.14％，ni：0.05％，p：0.015％，s：0.015％，cu：0.01％，其它为fe和不可避免的杂质；继续lf炉精炼、rh炉精炼、真空处理，控制真空度在0.238kpa，真空保持时间≥18min，纯脱气时间≥10min，rh结束后进行软吹氩，保持时间≥15min。
[0095]
步骤二：连铸：采用结晶器电磁搅拌和轻压下工艺，拉速控制在0.62m/min，该炉为开浇炉，中间包过热度控制开浇炉≤35℃，连浇炉≤30℃；切除连铸第一炉头坯0.9m以上，尾坯切除2.0m以上。
[0096]
步骤三：轧制：开坯轧制温度控制为942℃，粗轧开轧温度为935℃，加热炉预热段温度761℃，加热段温度1085℃，均热段温度1086℃；预精轧温度(bgv入口)为889℃，精轧温度(tmb入口)为884℃。在铸坯加热过程中，加热炉预热段温度761℃，加热段温度1085℃，均热段温度1085℃。
[0097]
步骤四：吐丝：吐丝温度为832℃。
[0098]
步骤五：冷却：由832至718℃之间，冷却速度控制在11.4℃/s；
[0099]
由718℃下降至613℃，冷却速度控制在7.2℃/s；
[0100]
由613℃下降至530℃，冷却速度控制在2.3℃/s；
[0101]
由530℃下降至室温阶段，冷却速度控制4.8℃/s
[0102]
风机风量、辊道速度、保温罩参数控制如表4所示。通过上述工序，对制备的盘条按gb/t 13298-1991进行金属显微组织检测方法进行检测，按gb/t 13299-1991钢的显微组织评定方法进行显微组织检测评定。通过本发明，得到盘条组织为珠光体p占比62.78％、铁素体f为33.13％和贝氏体b为4.09％，不含有马氏体和残余奥氏体。
[0103]
实施例2-5以及对比例1-5的盘条成分以及制备工艺参数具体见表1-表5。
[0104]
表1.盘条成分含量(wt.％)以及盘条规格(mm)
[0105][0106][0107]
表2.轧制与吐丝工序工艺参数(℃)
[0108][0109]
表3.盘条吐丝后的冷却工序工艺参数
[0110][0111][0112]
表4.控冷工艺参数
[0113][0114]
表5.盘条显微组织(％)
[0115][0116]
根据表1-表5可知，实施例1-5中通过对盘条成分的控制以及冷却工序，将马氏体
转变温度由室温提高到300℃以上，并采用分段冷却技术，避免产生马氏体转变以及形成明显的分层现象，减少了组织差异和组织应力，从而解决自断问题。
[0117]
本发明通过研究控制化学成分，提高马氏体转变温度；具体通过控制钢中c、ni提高马氏体转变终了温度mf，将钢材马氏体转变终了温度mf由室温提升至300℃以上，停止常温下马氏体转变，且避免了钢材在冷却过程中易于产生马氏体的倾向，改善了组织差异，减少组织应力；通过控制si元素，提高过冷奥氏体的稳定性，控制mn、cr、mo和v元素，降低对马氏体转变温度的影响；另外，控制si、mn、cr、mo和v在进一步增强钢材强度、耐磨性。
[0118]
发明人还发现，由于合金元素的使用，通常对钢材的组织要求为珠光体、铁素体、贝氏体，且各组织均匀，晶粒度合适；而合金元素的配比和炼钢、轧钢工艺的配合不好，也会导致出现异常组织，如马氏体组织，或马氏体 残余奥氏体组织，或混合组织等，依旧没法避免材料自断的问题。
[0119]
对此，本发明利用控轧控冷技术，尤其是在控冷工艺上采取分段冷却技术，控制组织有序转变为珠光体、铁素体及少量的贝氏体，避免产生马氏体组织，在生产结束后停止马氏体转变，减少组织差异，减少组织应力，从而解决自断问题。
[0120]
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。