一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法，所述高强耐磨钢含有下述质量百分含量的化学成分：C：0.22～0.27％；Si：≤0.30％；Mn：3.0～5.0％；P：≤0.012％；S：≤0.002％；Mo：0.10～0.50％；Ti：0.10～0.15％；B：0.0010～0.0040％；N≤0.0040%，其余为Fe和不可避免的杂质；本发明专利技术方法以上述高强耐磨钢为实施对象，通过BOF转炉冶炼+LF炉外精炼+RH处理+板坯连铸+控制轧制工艺流程进行钢板的生产实施，与传统高强耐磨钢生产工艺流程相比，具有生产工艺流程简洁，生产周期短、成本低、钢板性能稳定优良等特点，具有良好的经济性和技术创新性。

A production method of non quenched and tempered high strength wear-resistant steel for hb450 grade track shoes

The invention discloses a production method of non quenched and tempered high-strength wear-resistant steel for hb450 grade track shoes. The high-strength wear-resistant steel contains the following chemical components with mass percentage content: C: 0.22-0.27%; Si: 0.30%; Mn: 3.0-5.0%; P: 0.012%; s: 0.002%; Mo: 0.10-0.50%; Ti: 0.10-0.15%; B: 0.0010-0.0040%; n \u2264 0.0040%, the rest are Fe and Inevitable impurities; the method of the invention takes the high-strength wear-resistant steel as the implementation object, and carries out the production and implementation of steel plate through BOF converter smelting + LF refining + RH treatment + slab continuous casting + controlled rolling process. Compared with the traditional production process of high-strength wear-resistant steel, it has the characteristics of simple production process, short production cycle, low cost, stable and excellent steel plate performance, etc Good economy and technological innovation.

【技术实现步骤摘要】
一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法
本专利技术涉及钢铁材料
，特别是一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法。
技术介绍
耐磨钢是广泛用于冶金、矿山、建材、电力、铁路和军事等各种磨损工况的一类耐磨材料，是目前我国工程机械行业最重要的钢种之一。近年来，随着我国工程机械行业的发展，对于推土机、挖掘机等履带式重型工程车辆的需求量逐渐增加。该类工程车辆采用履带作为车身承载，可保证车辆底盘稳定性，提高车辆复杂工况下的通过性。作为直接与地面接触的履带板，必须承受车辆自身重量及路面复杂工况的双重压力，其性能对于车辆安全性及作业效率有较大影响。车辆行驶及作业过程中，履带时刻受到地面碎石、大石块等的反复冲击磨损，对于履带板的耐冲击磨损性能要求较高。目前，车辆履带板普遍采用普通耐磨钢制造，如申请公开号为CN102260829、CN102605234、CN102199737的专利公开的系列高强耐磨钢，采用Cr-Ni-Mo为主要成分体系，通过转炉冶炼+炉外精炼+连铸+淬火+低温回火进行生产，该类钢种合金成本相对较低，对于抵御滑动磨损效果较好，但因马氏体为硬脆相，对于抵御冲击磨损效果较差，同时轧后采用淬火+低温回火热处理生产周期长，也造成能源的浪费，导致制造成本的升高；申请公开号为CN102312174的专利公开了一种非调质的高强耐磨钢及其生产方法，主要采用C-Mn-Ni-Cr-Mo-Nb-V的合金设计，通过轧后直接水冷代替淬火达到非调质的效果，但钢中贵重合金添加较多，生产成本相对较高，轧后水冷工艺控制难度大且钢板未进行回火消应处理，钢板内应力大，易导致使用过程中产生开裂等问题。为此，本申请人开发了一种10～30mm厚HB450级别履带板用非调质高强耐磨钢（专利申请号为201811469960.7），其化学成分范围为：C：0.22～0.27％；Si：≤0.30％；Mn：3.0～5.0％；P：≤0.012％；S：≤0.002％；Mo：0.10～0.50％；Ti：0.10～0.15％；Mo：0.20～0.50％；B：0.0010～0.0040％；N≤0.0040%，且其余为Fe和不可避免的杂质。该专利技术钢材成分体系的独创性必须与最佳的生产工艺相匹配，才能实现稳定、可持续、高质量的生产。因此，针对该HB450级履带板用非调质耐磨钢，研发一条适合该钢稳定生产的工艺方法，是保证成品质量优良的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对目前现有的HB450级别履带板用高强耐磨钢在生产过程中存在生产流程较长、效率不佳的问题，提供一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法。本专利技术方法通过BOF转炉冶炼+LF炉外精炼+RH处理+板坯连铸+控制轧制工艺流程进行钢板的生产实施，整个生产工艺流程简洁，生产周期短、成本低、钢板性能稳定优良，具有良好的经济性和技术创新性。本专利技术的一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法，所述高强耐磨钢含有下述质量百分含量的化学成分：C：0.22～0.27％；Si：≤0.30％；Mn：3.0～5.0％；P：≤0.012％；S：≤0.002％；Mo：0.10～0.50％；Ti：0.10～0.15％；B：0.0010～0.0040％；N≤0.0040%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述高强耐磨钢是以BOF转炉冶炼+LF炉外精炼+RH处理+板坯连铸+控制轧制工艺流程进行生产的，其中主要工艺步骤及参数设定如下：（1）BOF转炉冶炼原料铁水经预处理脱硫至硫含量≤0.001%，采用转炉顶底复吹冶炼终点温度为1680～1720℃，终点C含量为0.05～0.08%，P含量≤0.015%；（2）LF精炼在LF工序完成造白渣、升温，仅需2个循环12min，LF处理后钢液温度为1600～1620℃；（3）RH处理RH处理时真空度控制在600～1000Pa，真空循环时间15～18min；处理结束温度为1560～1580℃；（4）连铸环节采取强一冷、弱二冷的冷却模式，设定一冷强度为2.0L/kg钢、二冷强度为0.65L/kg钢，连铸矫直区温度为960～980℃；（5）铸坯传送与加热铸坯采用直装模式，通过热送辊道直接送至加热炉加热，入炉表面温度≥650℃，缓慢加热至1250℃；6）轧制环节铸坯出加热炉后，采用高压水除鳞，水压≥23MPa，保证铸坯表面氧化铁皮去除彻底；之后进行未再结晶区轧制，未再结晶区轧制累计变形量50～80%，前两道次绝对压下量需＞30mm，以保证进入未再结晶区奥氏体晶粒得到充分破碎；未再结晶区轧制结束，中间坯需待温至≤950℃，再开始第二阶段轧制；二阶段轧制根据成品厚度分3～5道次进行，末道次压下量≥10%，保证晶粒细化效果，终轧温度控制在780℃～820℃之间。优选地，本专利技术的一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法，所述高强耐磨钢含有下述质量百分含量的化学成分：C：0.22～0.26％；Si：0.10～0.30％；Mn：3.2～4.8%；P：≤0.012％；S：≤0.002％；Mo：0.25～0.45%；Ti：0.11～0.14%；B：0.0020～0.0030%；N≤0.0035%，其余为Fe和不可避免的杂质。采用本专利技术的生产方法制得的高强耐磨钢，所述钢材厚度为10～30mm，布氏硬度420≤HB≤470，屈服强度RP0.2≥1100MPa，抗拉强度Rm≥1430MPa，﹣20℃横向KV2≥25J。本专利技术的工艺原理是：（1）转炉冶炼，原料铁水经预处理脱硫至硫含量≤0.001%，采用转炉顶底复吹冶炼终点温度为1680～1720℃，终点C含量为0.05～0.08%，P含量≤0.015%。因本专利技术所述钢种为中高锰钢，在转炉出钢过程中大量含Mn合金的加入将引起钢水明显温降，为保持温度平衡，需在随后的LF精炼过程中长时间升温，长时间地电弧加热导致钢液增N过多，在凝固过程中与钢液中的Ti结合生成TiN，将严重影响成品性能。因此，采用1680～1720℃范围的高温出钢，可减少LF处理时间，减少过程增N。（2）LF精炼：由于对铁水进行了深度的预处理脱硫，因此转炉冶炼后的脱硫任务不重，加上高温出钢，LF升温的任务也适中，因此，在LF处理完成造白渣、升温，仅需2个循环12min即可，提高生产效率，减少过程成本。真空处理后钢液温度1600~1620℃。（3）RH处理本专利技术钢种为高Mn钢，易在RH处理工序因过高真空度以Mn蒸汽形式蒸发，造成成分波动及设备损坏；此外，真空循环时间过短则不能保证夹杂物去除效果，循环时间过长则造成Mn在渣钢界面反应而减少。综合考虑，RH处理时真空度控制在600～1000Pa，真空循环时间15～18min。处理结束温度1560～1580℃。（4）连铸环节本专利技术所述的中高锰钢种铸坯在降温过程中具有强烈的裂纹倾向，因此，铸坯必须保持较高的内外部温度，本专利技术采取强一冷、弱二冷的冷却模式，由于中高锰钢导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法，所述高强耐磨钢含有下述质量百分含量的化学成分：C：0.22～0.27％；Si： ≤0.30％；Mn：3.0～5.0％；P：≤0.012％；S：≤0.002％；Mo：0.10～0.50％； Ti：0.10～0.15％；B：0.0010～0.0040％；N ≤0.0040%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述高强耐磨钢是以BOF转炉冶炼+LF炉外精炼+RH处理+板坯连铸+控制轧制工艺流程进行生产的，其特征在于：/n（1）BOF转炉冶炼/n原料铁水经预处理脱硫至硫含量≤0.001%，采用转炉顶底复吹冶炼终点温度为1680～1720℃，终点C含量为0.05～0.08%，P含量≤0.015%；/n（2）LF精炼/n在LF工序完成造白渣、升温，仅需2个循环12min，真空处理后钢液温度为1600～1620℃；/n（3）RH处理/nRH处理时真空度控制在600～1000Pa，真空循环时间15～18min；处理结束温度为1560～1580℃；/n（4）连铸环节/n采取强一冷、弱二冷的冷却模式，设定一冷强度为2.0L/kg钢、二冷强度为0.65L/kg钢，连铸矫直区温度为960～980℃；/n（5）铸坯传送与加热/n铸坯采用直装模式，通过热送辊道直接送至加热炉加热，入炉表面温度≥650℃，缓慢加热至1250℃；/n6）轧制环节/n铸坯出加热炉后，采用高压水除鳞，水压≥23MPa，保证铸坯表面氧化铁皮去除彻底；之后进行未再结晶区轧制，未再结晶区轧制累计变形量50～80%，前两道次绝对压下量需＞30mm， 以保证进入未再结晶区奥氏体晶粒得到充分破碎；未再结晶区轧制结束，中间坯需待温至≤950℃，再开始第二阶段轧制；二阶段轧制根据成品厚度分3～5道次进行，末道次压下量≥10%，保证晶粒细化效果，终轧温度控制在780℃～820℃之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种HB450级履带板用非调质高强耐磨钢的生产方法，所述高强耐磨钢含有下述质量百分含量的化学成分：C：0.22～0.27％；Si：≤0.30％；Mn：3.0～5.0％；P：≤0.012％；S：≤0.002％；Mo：0.10～0.50％；Ti：0.10～0.15％；B：0.0010～0.0040％；N≤0.0040%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述高强耐磨钢是以BOF转炉冶炼+LF炉外精炼+RH处理+板坯连铸+控制轧制工艺流程进行生产的，其特征在于：
（1）BOF转炉冶炼
原料铁水经预处理脱硫至硫含量≤0.001%，采用转炉顶底复吹冶炼终点温度为1680～1720℃，终点C含量为0.05～0.08%，P含量≤0.015%；
（2）LF精炼
在LF工序完成造白渣、升温，仅需2个循环12min，真空处理后钢液温度为1600～1620℃；
（3）RH处理
RH处理时真空度控制在600～1000Pa，真空循环时间15～18min；处理结束温度为1560～1580℃；
（4）连铸环节
采取强一冷、弱二冷的冷却模式，设定一冷强度为2.0L/kg钢、二冷强度为0.65L/kg钢，连铸矫直区温度为960～980℃；
（5）铸坯传送与加热
铸坯采用直装模式，通过热送辊道直接送至加热炉加热，入炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：官计生，杨治争，艾兵，余宏伟，易勋，王孝东，鲍海燕，梁宝珠，张欢，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团鄂城钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42