專利名稱：：冷鐓抽芯鉚釘用鋼及其生產方法
技術領域：
：本發明涉及一種鉚釘用鋼及其生產方法，屬于冷鐓抽芯鉚釘用鋼及其生產方法，更屬于制作大帽檐抽芯鉚釘用鋼及其生產方法。
背景技術：
：抽芯鉚釘作為新穎的緊固件，愈來愈受到人們的關注，從形狀來分一般分為普通型和大帽檐型。由于其有許多獨特的優點，在很多領域里取代了螺栓連接和焊接，使各種結構件變得緊湊、輕巧，造型美觀，使用方便，省工省料，因此廣泛地應用于飛機、船舶、汽車、機械、家用電器、電器儀表、建筑裝璜、箱包和集裝箱等行業。用于制作抽芯鉚釘材料一般由純鋁絲、鋁鎂合金絲、銅絲、低碳鋼絲、奧氏體不銹鋼絲和蒙乃爾合金絲(NCI128-2.5-1.5)等材料。雖然使用純鋁絲、鋁鎂合金絲、銅絲、奧氏體不銹鋼絲和蒙乃爾合金絲等材料制作的抽芯鉚釘強度高且具有一定的防腐蝕性，但其材料成本太高，市場競爭力不強。而用普通的低碳鋼盤條冷鐓抽芯鉚釘成材率不高，特別是制作大帽檐型，由于其冷變形程度非常大，所以在冷鐓時容易開裂，致使造成廢品。并且隨著其應用領域的不斷擴大，對原材料盤條的質量要求也越來越高，采用普通成分以及一般工藝生產的低碳鋼盤條已不能滿足時代的要求。據檢索，由劉國修寫的文章“拉絲型抽芯鉚釘桿工藝介紹”和寧永照寫的文章“李靈芝.鋼抽芯鉚釘性能試驗”公開了制作抽芯鉚釘用鋼的成分，他們均添加了大量的貴重金屬Cr、Ni等，增加生產的成本，不利于推廣。日本專利(申請號JP19780104523[P],1980-03-05)公開了一種用于制造鉚釘和螺栓的具有冷可鍛性鋼的化學成分，同樣含有Cr、Ni、Cu等昂貴金屬，不利于企業生產成本的降低。
發明內容本發明的目的在于解決上述在此
技術領域：
用鋼存在的不足，提供一種制作大帽檐抽芯鉚釘時拉拔斷絲率及冷鐓開裂率低，而且性能完全滿足用戶使用要求，生產工藝簡單、降低用戶采購成本的冷鐓抽芯鉚釘用鋼及其生產方法。實現上述目的的技術措施冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其化學成分及重量百分比為C0.020.15%、SiO.030.10MnO.51.5%、P彡0.020%、S彡0.015%、Al0.010.07%、Ca0.0010.008%，其余為Fe及不可避免的雜質。其在于Ca的重量百分比為0.0010.006%。其在于A1的重量百分比為0.0250.06%。一種生產權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其步驟1)進行冶煉控制其出鋼溫度在16601680°C；2)進行轉爐精煉并控制其精煉時間在3055分鐘；在開始轉爐精煉時，按照60120公斤/噸鋼一次性加入鋁錳鐵合金；3)在轉爐精煉結束前510分鐘時按照35米/噸鋼開始加入Al線，直至精煉結束；4)在轉爐精煉結束前2.57分鐘時按照310米/噸鋼開始加入Si-Ca線，直至精煉結束；5)進行連鑄控制澆鑄溫度在15651585°C，并電磁攪拌始終；連鑄坯的動態壓下量為0.54%，連鑄坯過熱度控制在1535°C，連鑄坯拉速控制在1.02.0米/秒；6)將連鑄坯加熱到11001150°C；7)進行軋制開軋溫度控制為9001150°C，控制每道次壓下率在1520%，控制粗軋累計壓下率為6080%，控制中軋累計壓下率為4080%，控制精軋累計壓下率為3045%；控制入精軋機溫度為860940°C，控制吐絲溫度為850910°C；8)冷卻斯太爾摩線速度控制為0.110米/秒；冷卻速度控制在0.515°C/秒。其在于冷卻速度控制在510°C/秒。本發明中各合金元素的作用及機理C:C是決定鋼強度的主要元素，是形成珠光體的主要物質，碳化物在鋼中的形態和多少決定鋼的硬度和強度，即隨著C含量的增加鋼的強度、硬度增加，而鋼的塑性和韌性下降。由于制作抽芯鉚釘要求材料具有良好的塑性，拉拔時不易斷絲，而且進行大的冷變形不開裂，所以C含量不宜太高，考慮到抽芯鉚釘慮要求一定的強度，C含量不宜過低。因此，將C含量控制在0.020.15%范圍內。Mn:Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑，含有一定量的錳可以消除或減弱鋼因硫引起的脆性，從而改善鋼的加工性能。但當錳含量較高時，有使鋼晶粒粗化的傾向，冶煉澆鑄和軋后冷卻不當時，容易使鋼產生白點，因此Mn含量不易太高。故Mn含量控制在0.051.5%。Si:Si在鋼中不形成碳化物，是以固溶體的形態存在于鐵素體或奧氏體中，其提高鋼中固溶體的強度和冷加工變形硬化率的作用極強，也顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比，但同時在一定程度上降低了鋼的韌性、塑性和延展性。因生產抽芯鉚釘材料需要經過大的冷變形，所以要求材料具有良好的韌性、塑性和延展性，故Si含量盡可能的低，控制在0.030.10%。范圍內。S、P:S、P是強烈的裂紋敏感性元素，因而應盡可能的低，S含量過高，會形成大量的MnS，MnS在鋼液凝固時易在晶界析出，在熱軋時被軋成帶狀夾雜，降低了鋼材的延展性及韌性，因此S含量越低越好，S含量控制在<0.015%。P能夠提高低溫脆性轉變溫度，使鋼的低溫沖擊性能大幅下降，因此一般要求P彡0.020%。Al=Al是用作煉鋼時的脫氧定氮劑，Al與鋼中的N形成細小難熔AlN質點，這些細小彌散分布的難熔化合物起阻抑作用，進而細化鐵素體晶粒，鐵素體晶粒過大，冷鐓時容易開裂，鐵素體晶粒過小，鐵素體晶界就會增多，冷鐓時變形抗力增大，不易變形，故控制鐵素體晶粒度在6-10級之間，Al的含量過低，細化鐵素體晶粒作用不明顯，Al的含量過高，會使鋼液的流動性降低，形成的大量Al2O3會在水口處結瘤，從而堵塞水口。因此將Al含量控制在0.010.07%范圍內。Ca可以凈化鋼液，提高鋼的純凈度，使鋼中的MnS球化，使材料容易變形，發揮材料的潛能，其含量過高時，易形成粗大的非金屬夾雜物。故Ca含量控制在0.0010.008%范圍內。本發明通過優化成分及生產工藝，滿足了用戶的使用要求，降低了拉拔斷絲率及冷鐓開裂率，提高了用戶產品合格率，生產工藝簡單，利于推廣；通過C、Mn強化及控軋控冷生產工藝來提高強度，節約了貴重的合金，從而降低了用戶采購原材料成本。具體實施例方式實施例1冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其化學成分及重量百分比為C0.02%,Si0.03%,Mn0.5%,P0.020%,S0.015%,Al0.01%,Ca0.001%，其余為Fe及不可避免的雜質。一種生產權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其步驟1)進行冶煉控制其出鋼溫度在16601665°C；2)進行轉爐精煉并控制其精煉時間在30分鐘；在開始轉爐精煉時，按照60公斤/噸鋼一次性加入鋁錳鐵合金；3)在轉爐精煉結束前5分鐘時按照3米/噸鋼開始加入Al線，直至精煉結束；4)在轉爐精煉結束前2.5分鐘時按照3米/噸鋼開始加入Si-Ca線，直至精煉結束；5)進行連鑄控制澆鑄溫度在15651570°C，并電磁攪拌始終；連鑄坯的動態壓下量為0.5%，連鑄坯過熱度為15°C，連鑄坯拉速控制在1.0米/秒；6)將連鑄坯加熱到11001105°C；7)進行軋制開軋溫度控制為900910°C，控制每道次壓下率在20%，控制粗軋累計壓下率為80%，控制中軋累計壓下率為80%，控制精軋累計壓下率為45%；控制入精軋機溫度為860870°C，控制吐絲溫度為850860°C；8)冷卻，斯太爾摩線速度控制為0.1米/秒；冷卻速度控制在0.5°C/秒。實施例2冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其化學成分及重量百分比為C0.045%,Si0.045%,Mn0.85%,P0.0193%,S0.012%,Al0.025%,Ca0.0021%，其余為Fe及不可避免的雜質。一種生產權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其步驟1)進行冶煉控制其出鋼溫度在16701675°C；2)進行轉爐精煉并控制其精煉時間在40分鐘；在開始轉爐精煉時，按照75公斤/噸鋼一次性加入鋁錳鐵合金；3)在轉爐精煉結束前5.5分鐘時按照3.5米/噸鋼開始加入Al線，直至精煉結束；4)在轉爐精煉結束前3.5分鐘時按照4.5米/噸鋼開始加入Si-Ca線，直至精煉結束；5)進行連鑄控制澆鑄溫度在15751580°C，并電磁攪拌始終；連鑄坯的動態壓下量為0.95%，連鑄坯過熱度為20°C，連鑄坯拉速控制在1.5米/秒；6)將連鑄坯加熱到11101115°C；7)進行軋制開軋溫度控制為950960°C，控制每道次壓下率在18%，控制粗軋累計壓下率為76%，控制中軋累計壓下率為77%，控制精軋累計壓下率為40%；控制入精軋機溫度為890900°C，控制吐絲溫度為880890°C；8)冷卻，斯太爾摩線速度控制為1.5米/秒；冷卻速度控制在3°C/秒。實施例3冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其化學成分及重量百分比為C0.062%,Si0.065%,Mn1.0%,P0.0190%,S0.01%,Al0.042%,Ca0.0035%，其余為Fe及不可避免的雜質。一種生產權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其步驟1)進行冶煉控制其出鋼溫度在16751680°C；2)進行轉爐精煉并控制其精煉時間在45分鐘；在開始轉爐精煉時，按照85公斤/噸鋼一次性加入鋁錳鐵合金；3)在轉爐精煉結束前6.5分鐘時按照4.0米/噸鋼開始加入Al線，直至精煉結束；4)在轉爐精煉結束前4.5分鐘時按照6.0米/噸鋼開始加入Si-Ca線，直至精煉結束；5)進行連鑄控制澆鑄溫度在15801585°C，并電磁攪拌始終；連鑄坯的動態壓下量為1.5%，連鑄坯過熱度為26°C，連鑄坯拉速控制在2.0米/秒；6)將連鑄坯加熱到11201130°C；7)進行軋制開軋溫度控制為10101120°C，控制每道次壓下率在16%，控制粗軋累計壓下率為70%，控制中軋累計壓下率為69%，控制精軋累計壓下率為36%；控制入精軋機溫度為895905°C，控制吐絲溫度為890900°C；8)冷卻，斯太爾摩線速度控制為4.5米/秒；冷卻速度控制在6°C/秒。實施例4冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其化學成分及重量百分比為C0.12%,Si0.085%,Mn1.2%,P0.0189%,S0.011%,Al0.058%,Ca0.035%，其余為Fe及不可避免的雜質。一種生產權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其步驟1)進行冶煉控制其出鋼溫度在16701675°C；2)進行轉爐精煉并控制其精煉時間在50分鐘；在開始轉爐精煉時，按照100公斤/噸鋼一次性加入鋁錳鐵合金；3)在轉爐精煉結束前8.5分鐘時按照4.5米/噸鋼開始加入Al線，直至精煉結束；4)在轉爐精煉結束前5.5分鐘時按照8.0米/噸鋼開始加入Si-Ca線，直至精煉結束；5)進行連鑄控制澆鑄溫度在15701580°C，并電磁攪拌始終；連鑄坯的動態壓下量為3.0%，連鑄坯過熱度為30°C，連鑄坯拉速控制在1.9米/秒；6)將連鑄坯加熱到11301140°C；7)進行軋制開軋溫度控制為10201130°C，控制每道次壓下率在16%，控制粗軋累計壓下率為65%，控制中軋累計壓下率為55%，控制精軋累計壓下率為35%；控制入精軋機溫度925935°C，控制吐絲溫度為895905°C；8)冷卻，斯太爾摩線速度控制為7.5米/秒；冷卻速度控制在10°C/秒。實施例5冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其化學成分及重量百分比為C0.15%、Si0.1%,Μη1.2%,P0.019%,S0.01%,Al0.07%,Ca0.008%，其余為Fe及不可避免的雜質。—種生產權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其步驟1)進行冶煉控制其出鋼溫度在16751680°C；2)進行轉爐精煉并控制其精煉時間在55分鐘；在開始轉爐精煉時，按照120公斤/噸鋼一次性加入鋁錳鐵合金；3)在轉爐精煉結束前10分鐘時按照5米/噸鋼開始加入Al線，直至精煉結束；4)在轉爐精煉結束前7分鐘時按照10米/噸鋼開始加入Si-Ca線，直至精煉結束；5)進行連鑄控制澆鑄溫度在15701580°C，并電磁攪拌始終；連鑄坯的動態壓下量為4.0%，連鑄坯過熱度為35°C，連鑄坯拉速控制在2.0米/秒；6)將連鑄坯加熱到11401150°C；7)進行軋制開軋溫度控制為10401150°C，控制每道次壓下率在15%，控制粗軋累計壓下率為60%，控制中軋累計壓下率為40%，控制精軋累計壓下率為30%；控制入精軋機溫度930940°C，控制吐絲溫度為900910°C；8)冷卻，斯太爾摩線速度控制為10米/秒；冷卻速度控制在15°C/秒。產品性能檢測結果見表1。表1:產品的性能檢驗<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其化學成分及重量百分比為C0.02～0.15％、Si0.03～0.10％、Mn0.5～1.5％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al0.01～0.07％、Ca0.001～0.008％，其余為Fe及不可避免的雜質。2.如權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其特征在于Ca的重量百分比為0.0010.03%。3.如權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼，其特征在于A1的重量百分比為0.0250.06%。4.一種生產權利要求1所述的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其步驟1)進行冶煉控制其出鋼溫度在16601680°C；2)進行轉爐精煉并控制其精煉時間在3055分鐘；在開始轉爐精煉時，按照60120公斤/噸鋼一次性加入鋁錳鐵合金；3)在轉爐精煉結束前510分鐘時按照35米/噸鋼開始加入Al線，直至精煉結束；4)在轉爐精煉結束前2.57分鐘時按照310米/噸鋼開始加入Si-Ca線，直至精煉結束；5)進行連鑄控制澆鑄溫度在15651585°C，并電磁攪拌始終；連鑄坯的動態壓下量為0.54%，連鑄坯過熱度控制在1535°C，連鑄坯拉速控制在1.02.0米/秒；6)將連鑄坯加熱到11001150°C；7)進行軋制開軋溫度控制為9001150°C，控制每道次壓下率在1520%，控制粗軋累計壓下率為6080%，控制中軋累計壓下率為4080%，控制精軋累計壓下率為3045%；控制入精軋機溫度為860940°C，控制吐絲溫度為850910°C；8)冷卻斯太爾摩線速度控制為0.110米/秒；冷卻速度控制在0.515°C/秒。5.如權利要求4所述生產權利要求1的冷鐓抽芯鉚釘用鋼的方法，其特征在于冷卻速度控制在510°C/秒。全文摘要本發明具體涉及大帽檐抽芯鉚釘用鋼及其生產方法。其組分及重量百分比C0.02～0.15％、Si0.03～0.10％、Mn0.5～1.5％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al0.01～0.07％、Ca0.001～0.008％，余為Fe及雜質；步驟冶煉；轉爐精煉精煉、開始精煉時一次性加入鋁錳鐵合金、精煉結束前5～10分鐘加入Al線、精煉結束前2.5～7分鐘時加入Si-Ca線；連鑄；將連鑄坯加熱；軋制精軋及吐絲；斯太爾摩冷卻。本發明能降低拉拔斷絲率及冷鐓開裂率，生產工藝簡單，利于推廣；通過C、Mn強化及控軋控冷工藝來提高強度，節約了貴重合金，降低了生產成本。文檔編號B22D11/16GK101818300SQ201010167960公開日2010年9月1日申請日期2010年4月30日優先權日2010年4月30日發明者任安超,吉玉,周劍華,朱敏,桂美文,王俊,韓斌,魯明正申請人:武漢鋼鐵(集團)公司