一種工具鋼熱軋鋼帶及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種工具鋼熱軋鋼帶及其制備方法，按質(zhì)量百分比，由以下組分組成：C：0.52％～0.59％；Mn：0.60％～0.90％；Si：0.15％～0.35％；S：0～0.015％；P：0～0.030％；Ti：0.020％～0.040％；B：0.0012％～0.0035％；Als：0.010％～0.050％；Cu：0～0.20％；雜質(zhì)：0～0.5％；余量為Fe。本發(fā)明專利技術(shù)的工具鋼熱軋鋼帶具有高的淬硬性、高的耐磨性，以及良好的耐沖壓性，生產(chǎn)工藝操作性強、可控性好，易于工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種工具鋼熱軋鋼帶及其制備方法
本專利技術(shù)屬于鋼帶領(lǐng)域，特別涉及一種工具鋼熱軋鋼帶及其制備方法。
技術(shù)介紹
工具用鋼是生產(chǎn)、生活中使用量較大的鋼種，廣泛應(yīng)用于機械加工、園林工具、刀刃具等方面，工具鋼要求鋼材熱處理后具有高的鋒利度、耐磨性，并且考慮到使用過程的安全性，也要求鋼材具有一定的強韌性，根據(jù)使用特性的要求一般采用中高碳鋼制作工具鋼。工具鋼的種類很多，根據(jù)碳含量和合金成分的變化，可以設(shè)計出多種特定用途的工具鋼，滿足不同使用環(huán)境和性能的要求?，F(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的鋼種有：55、S55C、45MnB、50B等牌號，其中55和S55C鋼不含有硼元素，淬透性和淬硬性不足；45MnB和50B雖然含有硼元素，但碳含量不高，因此淬硬性也不足。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種工具鋼熱軋鋼帶及其制備方法，克服現(xiàn)有產(chǎn)品鋒利度低或者生產(chǎn)成本高的缺陷，該熱軋鋼帶具有高的淬硬性、高的耐磨性，以及良好的耐沖壓性，生產(chǎn)工藝操作性強、可控性好，易于工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低。本專利技術(shù)提供了一種工具鋼熱軋鋼帶，按質(zhì)量百分比，由以下組分組成：C：0.52％～0.59％；Mn：0.60％～0.90％；Si：0.15％～0.35％；S：0～0.015％；P：0～0.030％；Ti：0.020％～0.040％；B：0.0012％～0.0035％；Als：0.010％～0.050％；Cu：0～0.20％；雜質(zhì)：0～0.5％；余量為Fe。優(yōu)選的，按質(zhì)量百分比，由以下組分組成：C：0.54％～0.57％；Mn：0.65％～0.80％；Si：0.18％～0.30％；S：0～0.010％；P：0～0.025％；Ti：0.020％～0.035％；B：0.0015％～0.0030％；Als：0.015％～0.040％；Cu：0～0.20％；雜質(zhì)：0～0.5％；余量為Fe。本專利技術(shù)還提供了一種工具鋼熱軋鋼帶的制備方法，包括如下步驟：(1)將鐵水原料中加入造渣劑然后在轉(zhuǎn)爐中進行吹氧初煉，放鋼，得到初煉鋼水；其中初煉溫度為1550℃～1680℃，初煉時間為15min～25min；(2)將初煉鋼水中依次加入硅鐵、硅錳鐵、鋁鐵、增碳劑，并吹氬氣進行初步合金化，得到初合金化鋼水；其中吹氬氣時間5min～10min；(3)將初合金化鋼水中加入硅鐵、金屬錳、硼鐵、鈦鐵、鋁鐵、增碳劑進行再次合金化，并在精煉爐的鋼包中補加活性石灰、增碳劑進行精煉，得到精煉后的鋼水；其中精煉溫度為1500℃～1620℃，時間為35min～50min；(4)將精煉后的鋼水喂入硅鈣線和鋁線，繼續(xù)軟吹氬，得到線處理精煉鋼水，進行連鑄，得到連鑄板坯；最后將連鑄板坯進行軋制，即得工具鋼熱軋鋼帶。所述步驟(1)中的鐵水原料按質(zhì)量百分比，包括80％～90％的鐵水以及10～20％的廢鋼；造渣劑由活性石灰、生白云石、菱鎂礦和OG泥球組成。所述造渣劑的加入量為活性石灰25～40Kg/噸鐵水原料、生白云石5～15Kg/噸鐵水原料、菱鎂礦7～20Kg/噸鐵水原料和OG泥球10～25Kg/噸鐵水原料。所述鐵水原料主要是通過鐵礦石經(jīng)過燒結(jié)等處理過程得到，該原料鐵水中本身就有較多的雜質(zhì)；在原料廢鋼中，也會引入一些雜質(zhì)；此外，在初步合金化和精煉過程中，由于合金化主要采用加入鐵合金，這些鐵合金一般含有伴生礦雜質(zhì)；雖然鐵水和廢鋼中的雜質(zhì)大部分能在煉鋼過程中除去，但是，仍有少量雜質(zhì)會留在制備的工具用熱軋鋼帶中，如氧、氮等。所述鐵水原料中含S量為0～0.010％。S元素容易使鋼材產(chǎn)生熱脆性，降低鋼材的延展性和韌性，從而提升鋼材在使用過程中的開裂風(fēng)險，因此本專利技術(shù)要求S≤0.010％。所述步驟(1)中的放鋼溫度為1550℃～1680℃。所述步驟(2)中按質(zhì)量百分比，所述硅鐵組分包括70％～78％的硅和22％～30％的鐵；所述硅錳鐵包括15％～21％的硅、63％～70％的錳和9％～22％的鐵；所述鋁鐵包括35％～50％的鋁和45％～60％的鐵。所述步驟(2)中硅鐵加入量為0.5～1Kg/噸初煉鋼水，硅錳鐵加入量為6～8Kg/噸初煉鋼水，鋁鐵加入量為1.2～2.0Kg/噸初煉鋼水，增碳劑加入量為5.5-7Kg/噸初煉鋼水。Kg/噸初煉鋼水：相對于每噸初煉鋼水的加入量，如硅錳鐵加入量為7～8Kg/噸初煉鋼水，為硅錳鐵加入量和初煉鋼水的質(zhì)量比為7～8Kg:1噸。所述步驟(2)中吹氬氣時間為5min～10min。生產(chǎn)工藝中，大部分合金化在步驟(3)中的精煉階段完成。所述步驟(3)中按質(zhì)量百分比，所述硅鐵組分包括70％～78％的硅和22％～30％的鐵；所述金屬錳組分包括94％～98％的錳、2％～6％的鐵；所述硼鐵組分包括16％～20％的硼、0.5～2.0％的硅、0.5～1.5％的鋁和75％～83％的鐵；所述鈦鐵組分包括65％～75％的鈦、0.5～1.5％的鋁和23％～34％的鐵；所述鋁鐵組分包括35％～50％的鋁和45％～60％的鐵。所述步驟(3)中硅鐵加入量為0～1Kg/噸初合金化鋼水，金屬錳加入量為2～4Kg/噸初合金化鋼水，硼鐵加入量為0.10～0.15Kg/噸初合金化鋼水，鈦鐵加入量為0.65～0.9Kg/噸初合金化鋼水，鋁鐵加入量為2.0～3.5Kg/噸初合金化鋼水，增碳劑加入量為0.60-0.70Kg/噸初煉鋼水。所述步驟(3)中補加生石灰的量為5～12Kg/噸初合金化鋼水，補加增碳劑的量為0-2Kg/噸初合金化鋼水。生產(chǎn)工藝中，在步驟(4)中完成喂線、連鑄和軋制。所述步驟(4)中硅鈣線的喂線量為1～2Kg/噸精煉煉鋼水，硅鈣線的直徑為12mm～15mm；鋁線的喂線量為0.5～1Kg/噸精煉鋼水，鋁線的直徑為12mm～15mm。按質(zhì)量百分比，所述硅鈣線包括50％～65％的硅、25％～35％的鈣和5％～15％的鐵。所述步驟(4)中繼續(xù)軟吹氬5min～15min，得到線處理精煉鋼水。所述步驟(4)中連鑄工藝為：開澆溫度1500℃～1530℃，連鑄的拉坯速度為0.6m/min～1.3m/min；軋制工藝為：開軋溫度1150℃～1250℃，軋制的卷取溫度為620℃～700℃。本專利技術(shù)可用于制作園林工具及刃具類，尤其是在園林工具方面使用量大，園林工具要求產(chǎn)品具有高的淬硬性、低的斷裂發(fā)生率，并且還要具有低的加工成本，只有設(shè)計出性能優(yōu)越，市場認(rèn)可度高的產(chǎn)品才能提升產(chǎn)品的銷量。鋼產(chǎn)品的性能由化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝決定，本專利技術(shù)充分考慮了鋼中成分和其含量對產(chǎn)品性能的影響，并探索出了保證產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)工藝，本產(chǎn)品的研發(fā)勢必推進工具鋼行業(yè)的有力發(fā)展。本專利技術(shù)從生產(chǎn)技術(shù)上來說，與現(xiàn)有技術(shù)有顯著區(qū)別，如本專利技術(shù)采用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，而現(xiàn)有技術(shù)大多采用電爐生產(chǎn)；本專利技術(shù)采用加鈦固氮技術(shù)來提升鋼中有效硼含量，以提升產(chǎn)品性能，現(xiàn)有技術(shù)大多不加鈦元素；本專利技術(shù)采用特定的連鑄和熱軋工藝以保證產(chǎn)品質(zhì)量等技術(shù)，都與現(xiàn)有相近技術(shù)有本質(zhì)區(qū)別。有益效果(1)本專利技術(shù)通過原料中各成分的嚴(yán)格控制，使得工具用熱軋鋼帶本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種工具鋼熱軋鋼帶，其特征在于：按質(zhì)量百分比，由以下組分組成：C：0.52％～0.59％；Mn：0.60％～0.90％；Si：0.15％～0.35％；S：0～0.015％；P：0～0.030％；Ti：0.020％～0.040％；B：0.0012％～0.0035％；Als：0.010％～0.050％；Cu：0～0.20％；雜質(zhì)：0～0.5％；余量為Fe。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種工具鋼熱軋鋼帶，其特征在于：按質(zhì)量百分比，由以下組分組成：C：0.52％～0.59％；Mn：0.60％～0.90％；Si：0.15％～0.35％；S：0～0.015％；P：0～0.030％；Ti：0.020％～0.040％；B：0.0012％～0.0035％；Als：0.010％～0.050％；Cu：0～0.20％；雜質(zhì)：0～0.5％；余量為Fe。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋鋼帶，其特征在于：按質(zhì)量百分比，由以下組分組成：C：0.54％～0.57％；Mn：0.65％～0.80％；Si：0.18％～0.30％；S：0～0.010％；P：0～0.025％；Ti：0.020％～0.035％；B：0.0015％～0.0030％；Als：0.015％～0.040％；Cu：0～0.20％；雜質(zhì)：0～0.5％；余量為Fe。


3.一種工具鋼熱軋鋼帶的制備方法，包括如下步驟：
(1)將鐵水原料中加入造渣劑然后在轉(zhuǎn)爐中進行吹氧初煉，放鋼，得到初煉鋼水；其中
初煉溫度為1550℃～1680℃，初煉時間為15min～25min；
(2)將初煉鋼水中依次加入硅鐵、硅錳鐵、鋁鐵、增碳劑，并吹氬氣進行初步合金化，得到初合金化鋼水；其中吹氬氣時間5min～10min；
(3)將初合金化鋼水中加入硅鐵、金屬錳、硼鐵、鈦鐵、鋁鐵、增碳劑進行再次合金化，并在精煉爐的鋼包中補加活性石灰、增碳劑進行精煉，得到精煉后的鋼水；其中精煉溫度為1500℃～1620℃，時間為35min～50min；
(4)將精煉后的鋼水喂入硅鈣線和鋁線，繼續(xù)軟吹氬，得到線處理精煉鋼水，進行連鑄，得到連鑄板坯；最后將連鑄板坯進行軋制，即得工具鋼熱軋鋼帶。


4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的鐵水原料按質(zhì)量百分比，包括80...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱施利，胡文豪，張本亮，曹黎猛，王德斌，陳紅雨，楊志強，吳紅翔，
申請(專利權(quán))人：寧波鋼鐵有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33