一种提高20cr钢棒热轧圆钢表面质量的轧制工艺
技术领域
1.本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种提高20cr钢棒热轧圆钢表面质量的轧制工艺。
背景技术：
2.20cr钢是铬系合金结构钢中最典型的基础品种，市场需求量巨大，在汽车、矿山机械等制造行业被广泛用于制造心部强度要求较高、表面承受磨损、截面尺寸在30mm以下或形状较复杂而载荷不大的渗碳零件，如齿轮、齿轮轴、凸轮、活塞销、蜗杆等；或用于要求热处理变形小和高耐磨性的零件，渗碳后可进行高频表面淬火；或用于工作速度大并承受中等冲击负荷的调质零件，在我国国民经济和国防建设中起着重要的作用。
3.而随着炼钢设备和水平的进步，钢质纯净度不断提高，制约20cr钢热顶锻性能的因素主要集中在轧制工艺。近年来市场需求增加，但目前各生产及使用单位基本都采用正火 回火、调质等工艺生产，由于圆钢经过正火和回火两道热处理工序，不仅工艺流程复杂且对设备要求严格，另一方面更是增加了生产制造成本。
4.所以，通过调整轧制工艺，确保产品良好的表面质量，以便减少表面微裂纹和纵向开裂的开裂源，避免表面缺陷、提升表面质量是亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种提高20cr钢棒热轧圆钢表面质量的轧制工艺，能够确保产品良好的表面质量，减少表面微裂纹和纵向开裂的开裂源等相关问题。
6.为了实现以上目的，本发明提供一种提高20cr钢棒热轧圆钢表面质量的轧制工艺，具体操作步骤如下：
7.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热进行热轧；钢坯预热段温度为600～710℃，加热1段为940～980℃；加热2段温度为1150～1180℃；均热段温度为1150～1180℃；其中均热段时间为35～85min，总加热时间≥220min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度为1050～1180℃；
8.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷结束后至轧机进行轧制；
9.(3)开轧温度为1030～1075℃，终轧温度为890～960℃；
10.(4)最后进行精整和检验；
11.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
12.c：0.18～0.22、si：0.17～0.35、mn：0.50～0.80、p：≤0.020、s：≤0.015、cr：0.70-1.00，als：≤0.050，余量为fe及不可避免杂质。
13.优选的，步骤(1)中，所述钢坯加热采用高效步进梁式加热炉，由工业微机和plc构成控制系统，能根据设定参数实现自动燃烧。
14.优选的，步骤(1)中，所述总加热时间220～260min。
15.优选的，步骤(1)中，所述目标出钢温度1145～1150℃。
16.优选的，步骤(2)中，所述除磷压力为15～20mpa。
17.本发明的优点和技术效果是：
18.(1)采用高效步进梁式加热炉，由工业微机和plc构成控制系统，能根据设定参数实现自动燃烧，具有生产操作灵活、钢坯加热均匀、氧化烧损少和节能等优点。
19.(2)本发明方法简单易行、成本低廉，通过轧制冷却工艺改进，轧制、除磷及控制温度相关参数，得到表面形成薄的致密的不易破损的氧化铁皮，表面光洁度高、无麻面的高表面质量的20cr钢棒。
20.(3)本发明利用钢厂现有设备和工艺条件，得到高表面质量的20cr钢棒，既不增加投资和生产成本，又提高了生产效率和经济效益，节能减耗。
具体实施方式
21.以下结合实例对本发明进行详细描述，但本发明不局限于这些实施例。
22.实施例1：
23.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热后进行热轧；钢坯预热段温度为700℃；加热1段温度为980℃；加热2段温度1150℃；均热段温度1150℃，均热段时间35min，总加热时间为220min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度1145℃；
24.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷压力为18mpa，除磷结束后至轧机进行轧制；
25.(3)开轧温度为1030℃，终轧温度为900℃；
26.(4)最后进行精整和检验；
27.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
28.c：0.22、si：0.25、mn：0.60、p：0.016、s：0.010、cr：0.85，als：0.050，余量为fe及不可避免杂质。
29.实施例2：
30.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热后进行热轧；钢坯预热段温度为690℃；加热1段温度为970℃；加热2段温度1160℃；均热段温度1160℃，均热段时间45min，总加热时间为240min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度1150℃；
31.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷压力为20mpa，除磷结束后至轧机进行轧制；
32.(3)开轧温度为1050℃，终轧温度为890℃；
33.(4)最后进行精整和检验；
34.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
35.c：0.20、si：0.26、mn：0.60、p：0.014、s：0.009、cr：0.95，als：0.030，余量为fe及不可避免杂质。
36.实施例3：
37.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热后进行热轧；钢坯预热段温度为700℃；加热1段温度为950℃；加热2段温度1180℃；均热段温
度1180℃，均热段时间50min，总加热时间为260min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度1150℃；
38.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷压力为15mpa，除磷结束后至轧机进行轧制；
39.(3)开轧温度为1060℃，终轧温度为910℃；
40.(4)最后进行精整和检验；
41.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
42.c：0.19、si：0.28、mn：0.60、p：0.016、s：0.008、cr：0.99，als：0.040，余量为fe及不可避免杂质。
43.通过观测，实施例1-3所制备的20cr钢棒热轧圆钢，得到表面形成薄的致密的不易破损的氧化铁皮，表面光洁度高、无麻面、圆钢弯曲度更好。
44.实施例1-3，经过所制备的20cr钢棒热轧圆钢进行漏磁探伤，精度按照深度
×
宽度
×
长度：0.3mm
×
0.2mm
×
25mm执行，具体结果如表1。
45.表1：圆钢漏磁合格率
46.实施例检测总量(根)合格数缺陷数量合格率实施例11501381292％实施例2120113794.2％实施例31201091190.8％
47.通过表1可以看出，经过本发明的轧制工艺，其表面质量提升明显，同时合格率均在90％以上，降本增益效果显著。
48.说明：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
技术领域
1.本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种提高20cr钢棒热轧圆钢表面质量的轧制工艺。
背景技术：
2.20cr钢是铬系合金结构钢中最典型的基础品种，市场需求量巨大，在汽车、矿山机械等制造行业被广泛用于制造心部强度要求较高、表面承受磨损、截面尺寸在30mm以下或形状较复杂而载荷不大的渗碳零件，如齿轮、齿轮轴、凸轮、活塞销、蜗杆等；或用于要求热处理变形小和高耐磨性的零件，渗碳后可进行高频表面淬火；或用于工作速度大并承受中等冲击负荷的调质零件，在我国国民经济和国防建设中起着重要的作用。
3.而随着炼钢设备和水平的进步，钢质纯净度不断提高，制约20cr钢热顶锻性能的因素主要集中在轧制工艺。近年来市场需求增加，但目前各生产及使用单位基本都采用正火 回火、调质等工艺生产，由于圆钢经过正火和回火两道热处理工序，不仅工艺流程复杂且对设备要求严格，另一方面更是增加了生产制造成本。
4.所以，通过调整轧制工艺，确保产品良好的表面质量，以便减少表面微裂纹和纵向开裂的开裂源，避免表面缺陷、提升表面质量是亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种提高20cr钢棒热轧圆钢表面质量的轧制工艺，能够确保产品良好的表面质量，减少表面微裂纹和纵向开裂的开裂源等相关问题。
6.为了实现以上目的，本发明提供一种提高20cr钢棒热轧圆钢表面质量的轧制工艺，具体操作步骤如下：
7.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热进行热轧；钢坯预热段温度为600～710℃，加热1段为940～980℃；加热2段温度为1150～1180℃；均热段温度为1150～1180℃；其中均热段时间为35～85min，总加热时间≥220min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度为1050～1180℃；
8.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷结束后至轧机进行轧制；
9.(3)开轧温度为1030～1075℃，终轧温度为890～960℃；
10.(4)最后进行精整和检验；
11.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
12.c：0.18～0.22、si：0.17～0.35、mn：0.50～0.80、p：≤0.020、s：≤0.015、cr：0.70-1.00，als：≤0.050，余量为fe及不可避免杂质。
13.优选的，步骤(1)中，所述钢坯加热采用高效步进梁式加热炉，由工业微机和plc构成控制系统，能根据设定参数实现自动燃烧。
14.优选的，步骤(1)中，所述总加热时间220～260min。
15.优选的，步骤(1)中，所述目标出钢温度1145～1150℃。
16.优选的，步骤(2)中，所述除磷压力为15～20mpa。
17.本发明的优点和技术效果是：
18.(1)采用高效步进梁式加热炉，由工业微机和plc构成控制系统，能根据设定参数实现自动燃烧，具有生产操作灵活、钢坯加热均匀、氧化烧损少和节能等优点。
19.(2)本发明方法简单易行、成本低廉，通过轧制冷却工艺改进，轧制、除磷及控制温度相关参数，得到表面形成薄的致密的不易破损的氧化铁皮，表面光洁度高、无麻面的高表面质量的20cr钢棒。
20.(3)本发明利用钢厂现有设备和工艺条件，得到高表面质量的20cr钢棒，既不增加投资和生产成本，又提高了生产效率和经济效益，节能减耗。
具体实施方式
21.以下结合实例对本发明进行详细描述，但本发明不局限于这些实施例。
22.实施例1：
23.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热后进行热轧；钢坯预热段温度为700℃；加热1段温度为980℃；加热2段温度1150℃；均热段温度1150℃，均热段时间35min，总加热时间为220min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度1145℃；
24.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷压力为18mpa，除磷结束后至轧机进行轧制；
25.(3)开轧温度为1030℃，终轧温度为900℃；
26.(4)最后进行精整和检验；
27.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
28.c：0.22、si：0.25、mn：0.60、p：0.016、s：0.010、cr：0.85，als：0.050，余量为fe及不可避免杂质。
29.实施例2：
30.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热后进行热轧；钢坯预热段温度为690℃；加热1段温度为970℃；加热2段温度1160℃；均热段温度1160℃，均热段时间45min，总加热时间为240min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度1150℃；
31.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷压力为20mpa，除磷结束后至轧机进行轧制；
32.(3)开轧温度为1050℃，终轧温度为890℃；
33.(4)最后进行精整和检验；
34.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
35.c：0.20、si：0.26、mn：0.60、p：0.014、s：0.009、cr：0.95，als：0.030，余量为fe及不可避免杂质。
36.实施例3：
37.(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，浇铸成钢坯；钢坯加热后进行热轧；钢坯预热段温度为700℃；加热1段温度为950℃；加热2段温度1180℃；均热段温
度1180℃，均热段时间50min，总加热时间为260min，钢坯完全均匀透烧后出炉，目标出钢温度1150℃；
38.(2)热轧料轧制，开启高压水除磷，除磷压力为15mpa，除磷结束后至轧机进行轧制；
39.(3)开轧温度为1060℃，终轧温度为910℃；
40.(4)最后进行精整和检验；
41.所述20cr钢棒由下列重量百分比的成分组成：
42.c：0.19、si：0.28、mn：0.60、p：0.016、s：0.008、cr：0.99，als：0.040，余量为fe及不可避免杂质。
43.通过观测，实施例1-3所制备的20cr钢棒热轧圆钢，得到表面形成薄的致密的不易破损的氧化铁皮，表面光洁度高、无麻面、圆钢弯曲度更好。
44.实施例1-3，经过所制备的20cr钢棒热轧圆钢进行漏磁探伤，精度按照深度
×
宽度
×
长度：0.3mm
×
0.2mm
×
25mm执行，具体结果如表1。
45.表1：圆钢漏磁合格率
46.实施例检测总量(根)合格数缺陷数量合格率实施例11501381292％实施例2120113794.2％实施例31201091190.8％
47.通过表1可以看出，经过本发明的轧制工艺，其表面质量提升明显，同时合格率均在90％以上，降本增益效果显著。
48.说明：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。