20Mn2圆环链用盘条的研制
圆环链用钢20Mn2的研制
相对 量 。因此 ，碳 的下 限不应 低于 ０１％ ，为 了保证 ． ７
良好 的焊接性 能碳 又以不超 过 ０２ ％为宜 。 ．３ 锰 和硅 可溶 于铁 素体 中 ，起 固溶 强化 作用 ，
柳钢科技 秽 ｌ Ｊ 玟
３ ０ １
圆环 链 用钢 ２ Ｍｎ ０ ２的研 制
张景 宜 石 成刚 范 银平 （ 阳钢 铁集 团有 限责任 公 司） 安 摘 要 介绍 了 圆环链用 钢 ２ Ｍｎ ０ ２钢 中主要元 素对 钢材 性能 的影 响 ，总结 了安 阳钢铁集 团有 限 责 任公 司生产 ２ Ｍｎ ０ ２钢 的工艺 。 关键 词 圆环链用 钢 ２ Ｍｎ 炼 钢 ０ ２ 连铸
r三角ll省区炼钢矗铸学釜论文专辑柳钢科技301圆环链用钢20mn2的研制张景宜石成刚范银平安阳钢铁集团有限责任公司摘要介绍了圆环链用钢20mn2钢中主要元素对钢材性能的影响总结了安阳钢铁集团有限责任公司生产20mn2钢的工艺
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炼 髫 学 论 钢 会 妻 辑 连 铸 文 专
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３２ ０
柳 钢 科
技
２ ７ 泛珠三角Ｉ省（ ０ 年 ０ ｌ 区）
炼 钢 连 铸 学 会 论 文 专 辑
２ Ｍｎ ０ ２钢 种 是 用 铝 脱 氧 的镇 静 钢 ，铝 除 了
合金钢20Mn2成分及其性能
合⾦钢20Mn2成分及其性能
20Mn2属于合⾦结构钢板，执⾏标准为：GB/T3077-2015，国内舞阳钢铁可订轧。
20Mn2其主要特性：具有中等强度，冷变形时塑性⾼，低温性能良好，焊接性及可切削性等。
与相应含碳量的碳钢相⽐，其淬透性较⾼，在油中临界淬透直径达4～15 mm，但热处理时有过热、脱碳敏感性及回⽕脆性倾向。
这类钢,由于具有合适的淬透性，经适宜的⾦属热处理后，显微组织为均匀的索⽒体、贝⽒体或极细的珠光体，因⽽具有较⾼的抗拉强度。
热处理⼯艺：回⽕温度/℃ 220 冷却剂⽔.空热处理：淬⽕（⽔、油淬）第⼀次淬⽕850、回⽕（⽔、空冷）、渗碳。
20Mn2化学成分：
碳C: 0.17~0.24
硅Si: 0.17~0.37
锰Mn:1.40~1.80
磷P ：≤0.025
硫S ：≤0.025
铬 Cr：≤0.30
镍 Ni：≤0.30
铜 Cu：≤0.2520Mn2⼒学性能：
抗拉强度≥785MPa
屈服极限≥590MPa
伸长率≥10%
断⾯收缩率≥40%
冲击吸收功≥47Aku2/J
硬度：≤187HB因20Mn2的特性，主要⽤来制作对表⾯和芯部要求不⾼的渗碳零件，如⼩齿轮、⼩轴，低要求的活塞销等，此外，这种钢在热轧及正⽕状态下亦可⽤于制造铆焊件和螺钉、螺帽等。
圆环链用20Mn2A热轧盘条的研制与开发
１ ０ ｔｃ ｎ ｅ ｅ ｍｅ ｉ ｇ ０ ｏ ｖ ｎ ｒｓ ｈ ｎ ，Ｌ ｕ ａ ｅ ｒ ｆ ｉ ｇ ｍａ ｌｂｌ ｔｃ ｎ ｉｕ ｕ ａ ｔ ｇ ａ ｄ ｔ ｅ ｓｘｈ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ Ｍｏ ｇ ｎ ｈ ｇ — ｐ ｅ Ｆ ｆｒ ｃ ｅ ｎ ｎ ，ｓ ｌ ｉ ｅ ｏ ｔ ｏ ｓ ｃ ｓｉ ｎ ｈ ｉｔ — ｅ ｅ ａｉ ｒ ａ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｎ ｉ ｌ ｎ ｎ ｏ
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ｗｉ ｏ ｌ，ｔｐ ｉｇｔｍｐ ｒｔｒ ｔｃ ｎ ｅｔｒｅ ｄ ｐ ｉｔ ａ ｏ ｔｏｌｄｆｏ １６ ０℃ ｔ ５ ｒ ｒｄｍｉ ａ ｐｎ ｅ ｅａｕｅａ ｏ ｖ ｒ ｎ —ｏｎ ｓｃ ｎｒｌ ｒｍ ３ ｅ ｌ ｅ ｗ ｅ ｏ１６ ０℃ ， ｎ （ ｅｄ Ｃ）ｎ ｓ ｈ ｎ ｏｌ ｓｔａ ｅ
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圆环 链 用 ２ Ｍｎ Ａ 热 轧 盘 条 的研 制 与 开 发 ０ ２
20Mn2钢链环拉伸断裂分析
!"# 化学成分分析
./ ( 01 比在这个范围内时，焊接时形成的氧化物熔
对断裂链环和 !#$%% 拉拔样的化学成分进行 点比钢材低，在随后的电阻对焊施加顶锻力时容
分析，结果见表 #。由检测结果可知，该断裂链环和 易被挤出。
拉拔样的化学成分均符合 &’ ( ) *$++ , !$#-《合金
表 # 化学成分分析结果
+1
金相 组 织 为 回 火 马 氏 体（ 见 图 !（ "））。 图 # 为 !$%&& 拉拔样金相组织形貌，可以看出其组织为铁
素体 ’ 球化珠光体。
+%$2 年 0 月 第三期
（(）$%% )
（*）#%% )
（"）基体 #%% )
图 ! 未断裂链环焊缝处和基体组织形貌 表 + 显微硬度测试结果
关键词：!"#$! 钢；链环；断裂；电阻对焊
" 前言
!"#$! 是一种合金结构钢，具有中等强度，冷 变形时塑性高，低温性能良好，焊接性及可切削性 好等特点，被广泛应用于制造起重机或吊运用的链 条。因链条需承载的重量较大，故其安全性能及使 用寿命需引起高度重视。
某公司生产的 !"#$! 钢链环（!%%((）在拉伸 过程 中 出 现 断 裂 现 象，链 环 的 生 产 工 艺 流 程 为： !%%(( 原 材 料 盘 条 ! 酸 洗 ! 磷 化 ! 拉 拔（拉 至
56 " 7
断裂链环 实测值 拉拔样 实测值 标准值
8 $ " !!
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高速无扭轧机产线材(盘条)的生产工艺与流程解析
高速无扭轧机产线材（盘条）的生产工艺与流程解析高速无扭轧机产线材是一种重要的金属加工技术，通过对金属坯料进行锻压、拉伸等工艺，将其转化为盘条。
在此过程中，生产工艺与流程的设计和控制至关重要，直接影响产品质量和生产效率。
一、工艺流程高速无扭轧机产线材的工艺流程主要包括原料准备、加热处理、轧制、探伤和整理等环节。
下面将对每个环节进行详细解析。
1. 原料准备原料准备是生产过程的第一步，主要包括材料选择和切割。
在选择材料时，应注重材料的成分和性能，以确保产品的质量和性能要求。
切割则是将原料坯料按照一定的长度进行切割，以便后续处理。
2. 加热处理加热处理是为了提高金属坯料的可塑性，使其更容易在后续的工艺过程中进行变形和成形。
通常采用高温加热的方式，将金属坯料加热至一定温度范围内。
3. 轧制轧制是高速无扭轧机产线材的核心工艺环节，通过机械力的作用，将加热后的金属坯料进行连续轧制，最终形成所需的盘条。
4. 探伤轧制后的盘条需要进行探伤，以检测产品内部的缺陷和问题。
常用的探伤方法包括超声波探伤和磁粉探伤等，通过对产品进行全面检测，排除有缺陷的产品。
5. 整理整理是为了提高产品的表面质量，去除表面的氧化层和杂质。
常用的整理方法包括酸洗和钝化等，以确保产品的光洁度和表面质量。
二、工艺设计与控制1. 温度控制加热处理环节中，温度的控制非常关键。
温度过高会导致过度软化，降低产品的强度和硬度；温度过低则会影响金属的可塑性。
因此，在加热处理过程中，需要确保温度稳定且控制在合适的范围内。
2. 轧制参数控制轧制过程中，轧机的参数控制非常重要。
包括轧辊的速度、力度和轧制次数等参数的控制，直接影响产品的尺寸精度和表面质量。
通过合理的参数设定和控制，可以获得满足要求的产品。
3. 探伤精度控制在探伤环节中，需要确保探伤的精度和可靠性。
通过使用先进的探伤设备和技术，可以有效地检测产品内部的缺陷和问题，保证产品质量。
4. 整理工艺优化整理环节中，需要优化工艺参数和方法，以提高产品的外观和质量。
圆环链生产工艺
圆环链生产工艺
圆环链是一种用于吊装和悬挂重物的链条，主要由环、销和钢片组成。
圆环链的生产工艺主要包括原材料准备、圆环制作、销的加工和钢片的制备。
首先是原材料准备。
圆环链的制作需要使用高强度的合金钢材料，可以选择适当的低合金钢或碳钢。
原材料需要进行材料检验，确保其质量符合标准。
接下来是圆环制作。
圆环的制作可以使用冷镦或热镦的方式进行。
冷镦是将钢材放入镦床中，并通过冷镦机器的冲压和拉伸来形成圆环。
热镦则是将钢材加热至一定温度后，在模具中进行镦制。
冷镦可以得到较高的精度和表面质量，而热镦可以制作出较大的圆环。
然后是销的加工。
销是连接圆环和钢片的关键部件，需要进行加工和热处理。
加工一般采用镦压或机加工方式进行，将原材料加工成所需形状和尺寸。
然后进行热处理，提高销的强度和硬度，确保其能够承受一定的载荷。
最后是钢片的制备。
钢片是圆环链的一个重要组成部分，用于承载重物。
钢片一般采用切割的方式进行制备，将合金钢材料切割成所需形状和尺寸。
然后通过喷砂或喷丸处理，提高钢片的表面质量和耐蚀性。
以上就是圆环链的生产工艺。
在生产过程中，需要严格控制制造工艺和质量检验，确保圆环链的质量达到标准要求。
圆环链
广泛应用于工矿企业的吊装和悬挂设备中，具有承载能力强、使用寿命长等优点。
20Mn2车轴钢热处理工艺研究及优化
20Mn2车轴钢热处理工艺研究及优化本文在对某钢铁公司20Mn2整体式半挂车轴调质热处理工艺与组织结构进行生产分析和工艺实验的基础上,对20Mn2车轴钢的相变特性与连续冷却组织转变进行了研究,同时运用有限元数值模拟计算方法,对20Mn2车轴钢的正火冷却条件进行模拟计算和分析,获得20Mn2整体式半挂车轴以正火工艺代替调质处理的条件,以期为车轴的热处理生产提供工艺改进的理论依据。
利用Gleeble3500热模拟实验机,根据膨胀曲线以及组织分析测定了20Mn2车轴钢的热处理相变温度Ac1、Ac3、Ar3、Ar1分别为715℃、849℃、722℃、550℃;奥氏体粗化温度测定结果,粗化温区在980℃~1070℃之间;综合车轴钢相变温度以及奥氏体粗化温度测试结果,20Mn2车轴钢淬火温度应为880~900℃。
利用光学金相显微镜与扫描电镜,结合实验室热处理实验,对20Mn2半挂车轴实际生产中的调质热处理的组织结构、性能以及存在的问题进行了分析,实验结果表明,实际生产的20Mn2车轴调质组织以回火屈氏体和回火索氏体为主,同时存在沿原奥氏体晶界析出的网状铁素体以及羽毛状上贝氏体等组织缺陷;通过增设淬火中间的释放高温蒸汽环节,可以改善车轴调质组织和性能。
热模拟实验结果表明,20Mn2车轴钢连续冷却组织转变规律如下:在冷速为0.5~2℃/s时,转变产物以块状或多边铁素体、准多边铁素体以及珠光体组织为主;冷速达到1℃/s,开始出现少量粒状贝氏体组织,冷速增大到2~5℃/s时,粒状贝氏体含量明显增多,组织逐渐呈现为针状铁素体形态,且铁素体尺寸减小;当冷速达到10~20℃/s时,珠光体组织消失,准多边铁素体数量大大降低,基体以针状铁素体为主,且铁素体晶粒进一步细化,晶粒之间交叉、互成角度,同时开始出现少量的马氏体;冷却速度达到30℃/s时,粒状贝氏体组织中的铁素体板条明显拉长,板条间取向性增强,岛状物由粒状向条状转变,同时板条马氏体数量明显增加;当控制20Mn2车轴钢连续冷却速度在10℃/s~30℃/s时,显微组织主要为大量粒状贝氏体以及少量准多边铁素体和少量板条马氏体组成的混合组织,力学性能测试结果,混合组织的硬度为250-290 HV,产物的硬度达到工厂和国家标准要求。
起重短环链条参数
lt
60
10
30
93
12
l5
36
3t
135
14
l8
42
4t
187
16
20
48
5t
241
18
23
54
6t
307
20
25
60
375
22
28
66
8t
410
11
24
32
72
10t
480
26
35
92
12t
520
28
40
84
14t
566
18
30
42
90
16t
650
2l
32
Байду номын сангаас45
96
18t
739
24
34
48
102
720
26x78
1
35
91
340
170
850
30x90
13/16
38
105
440
220
1130
32x96
11/4
40
106
500
250
1286
S6(60)级高强度圆环链技术参数（参照JB/,GB/T12718-91)
基本尺寸 mm
许用负荷t
最小破断负荷 KN
重量Kg/m
链径 d
内宽 B
节距 P
8
l0
T8(80)级高强度起重圆环技术参数（参照JB/,GB/T12718-91)
基本尺寸 mm
许用负荷t
最小破断负荷 KN
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２０Ｍｎ２圆环链用盘条的研制
２０Ｍｎ２圆环链用盘条的研制
梁云科董天真（天津钢铁集团有限公司技术中心，天津３００３０１）
［摘要］通过对市场需求的调研分析，对２０Ｍｎ２圆环链用盘条进行研制开发。
利用现有的转炉冶炼、精炼、连铸及美国第五代摩根高速线材轧机技术装备，通过制定合理的工艺和关键工序控制，研制开发出质量优良的圆环链用盘条。
实验结果表明，研制的２０Ｍｎ２圆环链用盘条力学性能指标满足并超出技术协议的要求，表面光滑，无有害缺陷，精度达到Ｂ级。
关键词圆环链盘条工艺温度控制研制
１前言
随着我国机械制造业的蓬勃发展，对机械用圆环链钢、齿轮钢、标准件用钢、工具用钢等的需求量越来越大。
圆环链用钢作为机械用钢的一种，主要应用于矿山、码头、煤炭、水泥厂等运输，吊装，传动使用，是设备的关键件和易损件。
由于链条服役在井下潮湿等恶劣的环境下，同时受到交变载荷的作用，因此要求圆环链用钢不仅强度高，韧性好，而且还要求具有良好的焊接性、抗疲劳、耐磨损等特性，这就对原料质量的要求越来越高，要求其既具有良好的内在质量和表面质量，又具有优异的综合力学性能。
为了满足这些质量要求，天津钢铁有限公司（以下简称天钢）通过对市场的调研和全面分析，根据用户对圆环链用钢的不同规格及性能需要，采用现有的转炉冶炼、精炼、连铸以及引进的美国摩根第五代高速线材轧机等技术装备，研制开发２０Ｍｎ２圆环链用盘条。
通过生产实践，现已完成了该钢种的炼钢和轧钢的工艺开发，确定了生产该钢种的核心工艺控制要点和各工序重点要求。
目前，已生产该产品３万余吨，产品性能均匀稳定，表面质量达到Ｂ级精度，完全满足标准及用户的要求，获得了良好的经济效益。
２产品质量要求
根据用户对圆环链用盘条的使用要求，除满足ＧＢ３０７７—１９９９合金结构钢要求外，还要满足以下技术要求，主要是产品的性能和表面质量要求。
２．１性能要求
屈服强度：≥２９５ＭＰａ
抗拉强度：，＞４９０ＭＰａ
伸长率：≥１６％
断面收缩率：≥３０％
以上为热轧态。
２．２表面质量要求
圆环链用盘条后续加工工艺为：下料一冷弯成环．＋闪光对焊＿＋中频线圈加热淬火一高温回火一表面防腐处理。
根据该产品成型特点，关键点在于冷弯成环这一工序，如果冷弯后表面有裂纹产生，则表明此产品不合格，因此要求表面质量不允许有裂纹、结疤、分层和夹杂。
图ｌ蚓环链成品
３研制情况
３．１生产工艺流程
高炉一顶底复吹转炉－÷ＬＦ精炼炉一１５０ｍｍｘｌ５０ｍｍ方坯连铸一加热＿粗轧叶中轧一精轧－＋吐丝一延迟冷却＿集卷一检验。
入库。
３．２化学成分设计
参照ＧＢ／Ｔ３０７７标准对化学成分、力学性能等技术指标的规定，保证该产品合格，设计该钢种的化学成分，见表１。
表１目标化学成分％
３．３炼钢工艺控制
３．３．１转炉工序
由于该钢种要求Ｐ、Ｓ含量较低，Ｃ、Ｍｎ含量较高，钢的纯净度要好，因此，在冶炼环节上主要围绕窄化学成分范围，减少夹杂物等方面进行控制。
（１）采取精料原则，要求人炉铁水做到：Ｓｉ≤０．８５％、Ｐ≤０．０８０％、Ｓ≤０．０４５％。
（２）转炉操作充分利用顶底复吹转炉的优势，采用低氧压大流量氧枪技术，在保证前、中期的造渣脱Ｐ，
中、后期造渣脱ｓ的前提下，采取高拉碳操作，争取一
万方数据
万方数据
２０Ｍｎ２圆环链用盘条的研制
４．２产品主要力学性能
到目前为止，通过高线轧制已经生产中８ｍｍ．１２
ｍｍ圆环链用盘条３万余吨，强度和塑性指标完全满
足并大大超出技术协议所规定的要求，合格率达
１００％。
对其中８０炉的力学性能进行了统计分析，结
果见表３。
表３力学性能数据统计
从表３可以看出各项性能指标控制较好，盘条具
有良好的塑性。
从图２和图３可以看出热轧屈服强度
主要集中分布在３８０～４２０ＭＰａ之间，面缩主要集中在
６１％～６８％之间，性能均匀稳定。
静
摹
厂］
．６０。
３＇７０’３８０。
３如。
４Ｃ０４Ｏ４：１０４３０４ｚ
２５
２０瓣１５
嚣
１０
５
Ｏ
屈服强度／ＭＰａ
图２屈服强度分布图
—｝１
●－－＿●●ｌＩ
Ｈ一１ｈ
５８５９６０６ｌ６２６３６４６５６６６７６８６９７０
面缩，％
图３面缩分布图
４．３表面质量
①８ｍｍ，１２咖盘条从成品表面看，表面光滑，质
量良好，没有裂纹、结疤、分层等有害缺陷，精度达到
Ｂ级精度水平，得到了用户的认可。
４．４金相组织
材料的金相组织结构与各相比例和尺寸直接决
定着产品性能的优劣，是材料整个工艺流程的最终评
价。
取中１２ｍｍ盘条试样进行金相组织观察，试样经
过镶制、磨制、抛光、腐蚀后在金相显微镜下观察，金
相组织为铁素体＋珠光体，晶粒度为９级，见图４，由
于控冷采用缓冷，相变比较接近等温转变，这样铁素
体占的比例要比快冷时大一些，并且晶粒尺寸适中，
这就对材料塑性的贡献很大。
图４中１２ｒａｍ圆环链用盘条金相组织
５结论
５．１该产品化学成分设计合理，研制工艺路线可行，
具有可操作性。
５．２通过炼钢、精炼、连铸、轧钢等工艺开发和控制，
使２０Ｍｎ２圆环链用盘条的内外在质量及力学性能均
达到用户质量要求，取得了良好的经济效益。
（收稿２００９—５—２０责编赵实鸣）
参考文献
【ｌ】１高速轧机线材生产编写组．高速轧机线材生产［Ｕ１．北京：冶金工
业出版社，２００３．
作者简介
梁云科，男，助理工程师，２００４年毕业于沈阳航空工业学院金
属材料工程专业，现从事轧钢工艺及新产品的开发工作。
万方数据。