摘要：總結了鏈輪用45鋼熱軋鋼帶的試製過程。根據化學成分特點和加工性能要求，制定了某軋線45鋼鋼帶的加熱制度、軋制溫度和層流冷卻等控軋控冷工藝。按照制定工藝生產的45鋼帶，滿足鏈輪的加工製造要求。另外，通過降低卷取溫度，解決了在鏈輪生產時的「粘刀」問題，進一步提高了鏈輪用 45 鋼熱軋鋼帶的產品質量。
0、引言
45鋼作為中碳鋼，具有良好的綜合機械性能。在「摩託車鏈輪之鄉」———河北省任丘市石門橋鎮，廣泛以45鋼熱軋鋼帶為原料生產鏈輪。鏈輪的加工製造過程一般為：鋼帶開平裁剪→冷衝毛坯→衝孔→精車表面→滾齒→感應淬火+回火→表面處理等，因此原料鋼帶需要具備良好的冷加工和熱處理性能。本文針對鏈輪用45 鋼熱軋鋼帶試製過程中的控軋控冷工藝制定進行了總結，同時根據用戶反饋和對比分析，進一步優化了工藝，提高了鏈輪用45 鋼熱軋鋼帶的產品質量。
1 、試製過程
鏈輪如圖 1 所示。
某軋線主要工藝布置為：推鋼式加熱爐→可逆式粗軋機組→八機架連軋精軋機組→50m層流冷卻→卷取機，以 180 mm×500 mm 斷面尺寸的連鑄坯軋制 7.80 mm×520 mm 規格的鋼帶。
45 鋼 Si 含量（0·17~0·37%）相對較高[1]，含矽量在 0.20%以上的鋼，由於加熱時在氧化鐵皮與基底金屬界面產生層狀的 Fe2SiO4，界面溫度在 Fe2SiO4的凝固溫度 1 170 ℃以下時，鐵皮對基底的附著力增強[2]，容易導致鋼坯表面一次氧化鐵皮除鱗不淨，鋼帶出現表面發紅、麻坑缺陷。因此，加熱爐高溫段爐膛溫度控制在（1 280±20）℃，即保證鋼坯經高壓水 （≥18 MPa） 除鱗後的開軋表面溫度為 （1 280±20）℃；同時採取熱裝（熱裝溫度＞550 ℃）方式，縮短連鑄坯在爐時間，按照不超過 100 min 進行控制。
考慮加熱爐「水印」對鋼帶尺寸、外形的影響，粗軋降速軋制以保證變形均勻滲透，各道次軋制速度控制分別為 1.4、1.5、1.5、1.5、1.6 m/s。鋼坯經粗軋機組 5 道次往返軋製成目標厚度 45 mm 的中間坯，其中第一、三、五道次投入高壓水（≥18 MPa）除鱗去除次生氧化鐵皮。
中間坯通過保溫輥道，再次經高壓水（≥18MPa）除鱗後，由精軋機組軋制為厚度 7.80 mm 的成品鋼帶。精軋入口溫度和終軋溫度分別控制（950±20）℃和（850±20）℃，終軋速度 250 m/min。
軋後鋼帶以層流冷卻方式完成組織轉變，層流冷卻水溫度控制在 25~35 ℃，集管開度 30%，側噴開啟，以避免鋼帶表面出現過冷貝氏體甚至馬氏體異常組織。同時為縮短鋼帶熱頭、熱尾長度，減小通條性能差異，層流冷卻第 1~3 組集管為常開組。使用熱連軋生產線生產的 45 帶鋼，當卷取溫度在珠光體轉變開始溫度以上時，產品組織為接近平衡轉變的鐵素體和珠光體組織，該鋼具有較低的強度和硬度，較好的塑性，使其加工性能優異[3]。45 鋼 Ac1約為 724 ℃，所以卷取溫度控制在（750±20）℃。下線鋼帶進行堆垛緩冷，充分釋放應力。
2、成品檢驗
鋼帶實際尺寸、外形控制良好，寬度偏差 0~+10mm、厚度偏差 0~-0.10 mm，同條差≤0.08 mm、三點差≤0.10 mm，塔型≤50 mm，鐮刀彎每米不大於 4mm。表面無發紅和麻坑缺陷。
鋼帶基體顯微組織為針狀鐵素體+珠光體，無魏氏組織，表面無脫碳層，分別如圖 2、圖 3 所示。
3 、使用反饋和對比分析
用戶反饋在精車表面工序，存在「粘刀」問題。針對「粘刀」的原料鋼帶進行檢驗，發現其力學性能、硬度和顯微組織區別於正常鋼帶，分別如表 2和圖 4、圖 5 所示。
「粘 刀」的 原 料 鋼 帶 強 度 較 正 常 鋼 帶 低 約20MPa，硬度低約 20HBW，其基體顯微組織為粗大塊狀鐵素 體+珠 光 體 ， 同 時 表 面 脫 碳 ， 深 度 約0.06mm。另外發現，表面顯微組織中的滲碳體已經明顯溶解，如圖 6 所示。
分析認為，由於軋制規格較厚，軋後層流冷卻過程鋼帶表面的冷速較內部快，在命中目標卷取溫度並且成卷後，鋼帶仍然緩慢冷卻發生共析轉變，尤其導致中間卷層的基體顯微組織晶粒粗大，並且伴隨表面脫碳，降低了鋼帶的強度和硬度，在精車表面時容易發生「粘刀」。
4、優化及結論
由於層流冷卻有效長度較短，為保證鋼帶表面和內部以及通條長度上的冷卻效果，在正常卷取的前提下，將目標卷取溫度降低至 710℃進行控制。卷取溫度直接影響鋼帶的性能和組織，從而決定了鋼帶在鏈輪生產時的加工性能。工藝優化後，鋼帶質量穩定，鏈輪用 45 鋼熱軋鋼帶試製成功。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.