常规热连轧线生产NM600低合金耐磨钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种常规热连轧线生产NM600低合金耐磨钢的方法，控制好钢中各元素的质量百分含量，将冶炼的合格钢水经LF精炼站吹氩、RH真空脱气和钙处理后连铸成230mm厚度的连铸坯，在加热炉加热至1180～1230℃，保温时间≥25min。先用粗轧机轧制，粗轧机单道次压下率≥15%，粗轧后入精连轧机组轧制，精轧机组的单机架压下率≥10%，精轧入口温度1000～1100℃，精轧终轧温度为820～900℃。把精轧成的4.0～25.0mm耐磨钢板冷却至600～700℃后卷取成钢卷，钢卷空冷至室温再开平离线热处理：淬火温度850～930℃、回火温度150～250℃。NM600耐磨钢板Rm≥1800MPa、A50≥7%、HBW=570～630HB、AKv（‑40℃）≥20J，实用价值高。

The method of producing NM600 low alloy wear-resistant steel by conventional hot continuous rolling line

【技术实现步骤摘要】
常规热连轧线生产NM600低合金耐磨钢的方法
本专利技术涉及一种耐磨钢的生产方法，尤其涉及一种在常规热连轧线上生产NM600（高级别）低合金耐磨钢的方法。
技术介绍
耐磨钢板被广泛应用于工作条件恶劣的环境，尤其是在采矿、农业、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械装备（如推土机、装载机、挖掘机、自卸车及抓斗、球磨机、矿山机械、堆取料机、输料弯曲结构等）要求所使用的耐磨钢（板）有高的强度和硬度及好的耐磨性。近几年来，耐磨钢的开发及应用发展很快，一般通过在钢中增加碳含量并向钢中加入适量的微量元素（如铬、镍、钼、钛、钒、钨、钴、硼和钛等），充分利用析出强化、细晶强化、相变强化和位错强化等不同强化方式以提高耐磨钢的力学性能。目前，已经有不少关于低合金耐磨钢研制或生产的相关报导，如CN1064982964A“一种NM600高级别低合金耐磨钢及其应用”就是一实例，特别是中厚板企业公开的有关耐磨钢的文献资料很多；但是各个单位所生产的耐磨钢（板）均存在着合金含量高、级别较低、硬度、韧塑性和成型性均不理想及焊接性能较差等问题，因此所生产的耐磨钢（板）难以满足装备大型化、轻量化和长寿命化制造的需求。目前国内还未见在-40℃低温冲击韧性的高级别耐磨钢和在常规热连轧生产线上生产薄规格高级别耐磨钢的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种常规热连轧线生产HBW=570～630HB、有优良抗低温冲击性能和焊接性能的厚度为4.0～25.0mmNM600低合金耐磨钢的方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：所述厚度为4.0～25.0mm的NM600耐磨钢,它的化学成分设计为（以wt%计）:C=0.37～0.43、Si=0.40～0.60、Mn=0.50～0.90、P≤0.015、S≤0.003、Cr=0.20～0.40、Mo=0.10～0.20、Ni=1.20～1.50、Ti=0.015～0.035、Nb=0.015～0.035、Als=0.015～0.060、B=0.0012～0.0030、N≤0.0040、O≤0.0025%，余量为Fe及其它不可避免的杂质。所述一种厚度为4.0～25.0mm的表面布氏硬度HBW在570～630HB之间的NM600低合金耐磨钢生产方法包括如下程序：把经脱硫预处理的高炉铁水倒入氧气顶底复合吹炼转炉进行冶炼，将转炉冶炼的合格钢水经LF精炼站吹氩、RH真空脱气及加钙处理后使钢水中的Ca和S满足Ca/S=0.5～2.0的要求。把经处理后的钢水由连铸机连铸成厚度为230mm的连铸坯，将连铸坯送入加热炉或均热炉中加热，当连铸坯加热至1180～1230℃其保温时间≥25min后对连铸坯进行粗轧和精轧。对加热至1180～1230℃的连铸坯进行粗轧：粗轧机的单道次压下率≥15%，连铸坯的总压下率为70%-85%。连铸坯经粗轧后成为中间坯，粗轧后的中间坯入精连轧机组精轧，中间坯精轧入口温度控制在1000～1100℃之间，精连轧机组的单机架压下率≥10%，中间坯的总压下率为55%-90%。中间坯在精连轧机组的终轧温度控制在820～900℃，中间坯经精连轧机组精轧后的钢板厚度为4.0mm～25.0mm，钢板在线以10～25℃/s层流冷却的方式进行冷却，将钢板冷却到600～700℃时卷取成钢卷。对温度低于70℃的钢卷（即空冷至室温的钢卷）先定尺横切，再经开平进行离线热处理：淬火温度850～930℃，回火温度150～250℃。采用如上技术方案提供的常规热连轧线生产NM600低合金耐磨钢的方法与现有技术相比，技术效果在于：①本专利技术提供的一种表面布氏硬度HBW为570～630HB的NM600耐磨钢（板）不仅具有较高的抗拉强度Rm和表面布氏硬度HBW，还具有优良的焊接性能和抗低温冲击韧性，耐磨性能比传统的调质工艺的耐磨钢性能更加优异；②本专利技术设计的整体思路是采用中碳（如C=0.37～0.43%Wt）低合金的成分体系，通过合金元素配比之间的优化，充分利用生产工艺对钢板强韧性的提高作用，生产具有较低碳当量（CEV≤0.82%）的高强韧钢板。合金元素C和Mn均为奥氏体化元素，加入钢中可提高钢板的强度；但C+Mn的含量与其它元素含量之间存在最佳配比关系，为优化C、Mn和其它元素含量，本专利技术设定了C+Mn与其它元素之间的关系以保证采用合适的成分配比获得优异的性能。合金化当量AEQ考虑了在适当碳当量（CEV）的条件下，不同合金元素及其相互作用对强韧性的影响。合金元素前的常数项与该合金元素对强韧性的影响相关。合金化当量同时考虑了Cr、Nb和Ni复合添加对NM600耐磨钢板力学性能的影响：合金化当量（AEQ）过低则无法生产满足力学性能和耐磨性能要求的钢板，AEQ过高则会导致碳当量提高，焊接性能恶化；③本专利技术采用了更为适中的碳含量0.37～0.43wt%，既可满足炼钢工序的要求，也可保证钢板后续对焊接性能的要求；④降低了（合金）生产成本，简化了炼钢工序，钢（板）具有较好的力学、焊接等综合性能；⑤在常规热连轧生产线上首次实现了高级别低合金NM600耐磨钢的生产，并且首次实现NM600低合金耐磨钢的-40℃的抗低温冲击韧性的目的。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细描述。本专利技术所述的一种厚度为4.0～25.0mm、表面布氏硬度HBW=570～630HB的NM600低合金耐磨钢（板）的化学成分配比（以wt%计）为C=0.37～0.43、Si=0.40～0.60、Mn=0.50～0.90、P≤0.015、S≤0.003、Cr=0.20～0.40、Mo=0.10～0.20、Ni=1.20～1.50、Ti=0.015～0.035、Nb=0.015～0.035、Als=0.015～0.060、B=0.0012～0.0030、N≤0.0040%、O≤0.0025%，余量为Fe及其它不可避免的杂质。这种成分设计的低合金耐磨钢（板）可实现-40℃的抗低温冲击韧性的目的。本专利技术所述NM600低合金耐磨钢中各化学元素的添加原理如下。碳：C元素是耐磨钢板获得高的强度和硬度的最关键元素。对于要获得表面布氏硬度HBW在570～630HB的低合金耐磨钢板而言，碳元素是最重要的元素，且碳元素可以显著提高钢板的淬透性。但由于碳元素的增加会降低钢板的韧塑性和焊接性能，如果钢板既要获得高硬度，又要具备一定的韧塑性和焊接性能，综合考虑，本专利技术的碳元素质量含量为0.37～0.43%。硅：Si元素在钢中起固溶强化作用，其在奥氏体中的溶解度较大。提高硅含量有利于提高钢的强度和硬度，且能提高奥氏体的稳定性；但硅元素的质量含量过高会导致耐磨钢板的韧性下降，且高硅含量的钢板加热时的氧化铁皮粘度较大，出炉后除鳞困难，导致轧后钢板表面红色氧化铁皮严重、表面质量较差。此外，高质量含量的硅还不利于钢板的焊接性能。综合考虑，硅元素对耐磨钢各方面的影响，本专利技术硅元素的质量含量为0.40～0.60%。锰：Mn元素能够扩散到奥氏体区，稳定奥氏体组织，其能力仅次于合金元素镍，是廉价的稳定奥氏体和强化合金元素，同时锰元素能够增加钢的淬透性，降低马氏体形成的临界冷速；但锰元素的质量含量过高时，会使钢板有使晶粒粗化的倾向，并增加钢的回火脆敏感性，且容易导致连铸坯中出现偏析和裂纹，降低钢板的性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
常规热连轧线生产NM600低合金耐磨钢的方法，所述NM600低合金耐磨钢中各元素成分按质量百分含量计C= 0.37～0.43、Si=0.40～0.60、Mn=0.50～0.90、P≤0.015、S≤0.003、Cr=0.20～0.40、Mo=0.10～0.20、Ni=1.20～1.50、Ti=0.015～0.035、Nb=0.015～0.035、Als=0.015～0.060、B= 0.0012～0.0030、N≤0.0040、O≤0.0025，其余为Fe和其它不可避免的杂质；其特征在于：将转炉冶炼的合格钢水经LF精炼站吹氩、RH真空脱气和加钙处理后连铸成厚度为230mm的连铸坯；连铸坯进行热装，于1180～1230℃加热炉中加热后先用粗轧机进行粗轧，粗轧机的单道次压下率≥15%，粗轧成的中间坯入精连轧机组轧制，中间坯精轧入口温度控制在1000～1100℃之间，精连轧机组的单机架压下率≥10%，精轧的终轧温度控制在820～900℃，经精轧后的钢板厚度为4.0～25.0mm，钢板在线以10～25℃/s层流冷却，钢板冷却至600～700℃卷取成钢卷，待钢卷空冷至室温后先定尺横切，再经开平进行离线热处理：淬火温度为850～930℃、回火温度为150～250℃。...

【技术特征摘要】
1.常规热连轧线生产NM600低合金耐磨钢的方法，所述NM600低合金耐磨钢中各元素成分按质量百分含量计C=0.37～0.43、Si=0.40～0.60、Mn=0.50～0.90、P≤0.015、S≤0.003、Cr=0.20～0.40、Mo=0.10～0.20、Ni=1.20～1.50、Ti=0.015～0.035、Nb=0.015～0.035、Als=0.015～0.060、B=0.0012～0.0030、N≤0.0040、O≤0.0025，其余为Fe和其它不可避免的杂质；其特征在于：将转炉冶炼的合格钢水经LF精炼站吹氩、RH真空脱气和加钙处理后连铸成厚度为230mm的连铸坯；连铸坯进行热装，于1180～1230℃加热炉中加热后先用粗轧机进行粗轧，粗轧机的单道次压下率≥15%，粗轧成的中间坯入精连轧机组轧制，中间坯精轧入口温度控制在1000～1100℃之间，精...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亮，李光辉，刘旭辉，邓想涛，王昭东，王慎德，徐德强，谢世正，汪宏兵，
申请(专利权)人：湖南华菱涟源钢铁有限公司，东北大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43