标准件Q195用钢的开发
作者：杨辉贺春亮朱维生
来源：《科技视界》 2012年第21期
杨 辉 贺春亮 朱维生
（新兴铸管新疆有限公司炼钢部 新疆 和静 ８４１３００）
【摘 要】文章介绍了Q195标准件的应用及特点，根据钢种各化学元素的作用，确定生产工艺路线，确定炼钢工艺要点，介绍Q195标准件的优良力学性能，指出Q195标准件实验的注意事项。 【关键词】标准件；元素；拉伸；力学性能
前言：
标准件用钢是用冷镦成型工艺生产的标准紧固件及非标准紧固件用钢。冷镦钢成型用钢,冷镦是在室温下采用一次或多次冲击加载,广泛用于生产螺钉,销订,螺母等标准件.冷镦工艺可节省原料,降成本,而且通过冷作硬化提高工作的抗拉强度,改善性能,冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能,钢中S和P等杂质含量减
少,对刚才的表面质量要求严格,经常采用优质碳钢. 随着市场的需要，我们对各种生产工艺进行整理、修改，以满足市场需要、跟随市场发展方向。
标准件Q195用钢的生产技术要求：
音频延时器 主要设备：
公称容量1300t混铁炉，公称容量120t顶底复吹转炉、八机八流弧形连铸机
生产工艺设计：
标准件Q195用钢成分的要求见表1。
表1中的化学成分范围较小，实际生产中需对成分进行针对性的波动控制。 硅：硅本身具有明显的固溶强化作用，提高钢的回火稳定性及间接的促进沉淀强化的作用，但硅含量较高时会明显增加钢的脱碳倾向。
锰：锰的主要作用提高钢的淬透性，锰能改善钢的热吃力性能，细化珠光体，从而提高钢的强度和硬度。
碳：碳是主要强化元素，碳溶解在钢中形成间隙固溶体，起固溶强化的作用，他与强碳化合物形成元素形成碳化物析出时，起沉淀强化作用，但碳含量会使钢的塑性、韧性明显变差，增加钢的脱碳倾向，其影响往往超过其他合金元素。
磷、硫及残余元素：磷、硫为有害元素，含量越低越好，钢中残余元素铜、镍的含量均不得大于0.2%。
新兴铸管新疆有限公司炼钢工艺流程：高炉铁水—混铁炉—氧气顶底复吹转炉—吹氩精炼—连铸保护浇铸—坯料精整—加热—轧制。
生产精炼控制要点：
为了有稳定的生产温度控制，以液相线温度1526℃控制，温度波动控制正负偏差10℃，终渣碱度按R:2.8控制。
钢水终点过氧化、终点碳含量低曾是冶炼的主要特征之一，对转炉冶炼操作存在以下几方面的影响。 １）终点钢水过氧化直接影响脱氧合金化过程，直接关系到钢坯质量。过氧化钢水中[O]含量通常在800～1600ppm左右，过氧化严重的甚至能够达到2000ppm以上，不难想象，过氧化如此严重的钢水脱氧、合金工艺是非常难控制的。在我厂实际生产中，不可能知道这种钢水中的准确氧含量是多少，所以很难准确计算予脱氧剂、终脱氧剂加入量应该为多少，更难以把握在不同的脱氧条件下合金元素的回收率为多少。在遇到这种情况时，操作工只能凭借经验进行脱氧合金化过程，因此比较容易出现成分出格的现象。另外，即使宏观表现的钢水成分没有出格，但是大量脱氧产物在后续的简单吹氩处理过程时并不能得到充分而且有效地去除，还有很大一部分滞留在钢水中，形成钢坯中的夹杂。有实验表明，马钢第二炼钢厂钢坯中夹杂物含量平均在0.0050％的水平，而过氧化钢水浇注出的钢坯夹杂物含量高出平均水平一倍以上，达到0.0110％左右。可见，钢水过氧化对钢坯宏观质量、微观组织结构都有相当程度的影响，降低钢水过氧化程度是提高钢质量的重要前提。 ２）钢水过氧化直接影响到原材料消耗和冶炼成本。过氧化钢水是在铁水中发热元素(主要指Si、C
元素)氧化到极限后，进一步氧化大量的铁元素而造成的。这无形中增加了钢铁料消耗，也降低了脱氧剂、合金元素的回收率，增加了冶炼成本。
总之，钢水过氧化不利于炉况维护、不利于钢质量的提高、也不利于冶炼成本的降低，要从根本上扭转这一局面，做到溅渣不补炉或尽量少进砖，减少待复、待处理，提高钢坯质量，进一步降低冶炼成本，就必须分析出造成钢水过氧化的原因，并据此进行相应的调整以减少钢水过氧化的危害。
钢液中的夹杂物，尤其是脱氧生成的氧化物夹杂物的性质直接影响到钢材的质量。因而，钢水的脱氧和脱氧产物的控制成为生产纯净钢的关键问题之一。钢中析出的氧化物夹杂主要来自三部分：一是合金和铝终脱氧时析出的脱氧产物，称为一次脱氧产物；二是钢液从精炼温度冷却至液相线温度过程中析出的脱氧产物，称为二次脱氧产物；三是从液相线温度冷却至固相线温度时析出的脱氧产物，称为三次脱氧产物。如果只有铝脱氧时：一次脱氧产物的性质是不能控制的，但一次脱氧产物的数量是可以控制的，它决定于钢液中的铝含量。二次和三次脱氧产物的成分可以通过控制钢液中强脱氧元素铝和钙的含量来控制，使它们具有良好的热加工变形能力。通过这一方法既达到减少氧化物夹杂总量，又减少氧化物夹杂尺寸的目的，这就是氧化物夹杂成分和形态控制的基本技术思想。
对于冶炼脱氧要求：
１）转炉控制下渣量≤50mm。
２）保证吹氩工艺，严格执行吹氩操作工艺，全程吹氩，效果微翻，严禁高温或吹氩效果不好使钢水脱氧产物难以上浮。
３）喂SiCa线≥200m/包钢水。
４）复合脱氧剂用量：视情况而定0.4-1.5kg/t(若使用硅钙钡，加入量：1kg/t,加入方式：包底加入40kg，出钢1/2时加入20kg，出钢2/3时加入40kg)终点碳低时取上限，碳高时取下限。
５）采用强-弱-强脱氧方式，保证全过程均匀、稳定的脱氧，保证钢水的纯净度、可浇性，保证合适的锰硅比、锰硫比。耐高温无机颜料吧
６）生产组织上保证3-5min镇静时间。
对浇铸控制要求：
１）中包液面≥800 mm。
２）中包温度中包内衬烘烤温度≥800℃。
３）对冷却水配比加强控制。
４）采用保护浇铸，加保护套管。
５）必须保证捞渣工艺，按少加、勤加、勤捞工艺操作，加强火切工艺。
力学性能：
对于标准件用钢，要满足冷镦、冷拔
钢的屈服、抗拉
茶浴炉 Rp为屈服强度；Rm为抗拉强度
A%为断后标距；Agt%为延伸率
根据标准件生产及力学性能的要求，结合上述实验结果，可看出其钢的性能完全可以满足标准件，螺丝、钉子的生产。
结语：
在新兴铸管新疆有限公司炼钢实业部成功开发标准件Q195用钢，不仅满足冷镦标准件生产工艺同时也使Q195用钢生产，降低了生产成本，扩宽Q195生产单一用途，大大开发了市场需求的前景。
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【参考文献】蒸汽熨刷
羟基氧化钴
［１］金属学与热处理[M]．
［２］合金结构钢[M]．
［责任编辑：王洪泽］
