具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢及其生产方法技术

本发明专利技术一种具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢，其化学成分的重量百分比分别为：C：0.16%~0.22%，Si：0.15%~0.35%，Mn：0.90%~1.30%，P≤0.018%，S≤0.010%，Als：0.020%~0.060%，Nb：0.020%~0.060%，Ti：0.012%~0.028%，Cr：0.30%~0.70%，Mo：0.10%~0.20%，B：0.0005%~0.0018%，O≤0.0025%，N≤0.0050%，H≤1.8ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。生产方法中，控制轧制工序包括粗轧工序，在粗轧工序进行奥氏体再结晶区形变奥氏体晶粒均匀性控制：控制道次压下率逐步递增。采用本发明专利技术工艺生产的自卸车厢体耐磨钢产品，基板微观组织以细小的板条马氏体为主，马氏体板条尺寸、力学性能通板分布均匀，钢板在拉伸、切割、U型折弯时获得各向均匀的延伸，保证加工成型的一致性。切割窄条后钢板平直度范围1mm/2m~4mm/2m，U型折弯后，折弯端部直线度不大于3mm，具有良好的成型性能。

Wear resistant steel with good formability for dump truck body and its production method

【技术实现步骤摘要】
具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢及其生产方法
本专利技术涉及一种耐磨钢及其生产方法，尤其涉及一种具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢及其生产方法。
技术介绍
中国专用车市场发展迅猛，与欧洲标准相比，中国专用车重量平均高出17%，这意味着更多的燃油消耗、更多的CO2排放和更低的载荷，而解决这些问题的关键在于新材料的应用和工艺。通过轻量化，车辆省油可达25%~37%，目前，多材料车身结构设计成为发展趋势，通过对车身结构进行优化，既能改进车辆性能又能显著减轻自重。当下高强钢、耐磨钢及铝材成为主要材料，强调将合适的材料用于合适的部位。其中，耐磨钢主要应用于重型矿车及公路自卸车车身、半挂车大梁、臂架等。耐磨钢与一般的结构钢相比，更耐磨，强度更高、车身更薄更轻。普通田字格自卸车车厢：底板通常采用14mm~20mm厚度的Q355B~Q550D，边板通常采用12mm~14mm厚度的Q355B~Q550D，使用寿命3~8年后，需要进行更换车厢底板和边板。采用耐磨钢U型槽自卸车车厢：底板可采用8mm~16mm厚度的NM360~NM450，边板可采用3mm~8mm厚度的NM360~NM450，使用寿命达到10~15年。自卸车车厢采用低合金耐磨钢材料替代普通车厢材料，强度更高、耐磨性更好，在不损失整车使用性能的前提下，可减重10%~30%。在耐磨钢基板加工制造成自卸车车厢的过程中，通常要经过“切割”、“U型折弯”、“开孔”、“焊接”等工序，其中，“切割”、“U型折弯”时经常出现高强度耐磨钢板加工二次瓢曲变形、或者U型折弯变形不一致造成平直度、尺寸不合的现象。发生二次瓢曲变形、或者U型折弯变形不一致的钢板厚度通常≤16mm，尤其是≤10mm、抗拉强度在1200MPa及以上的薄规格自卸车厢体耐磨钢产品表现更为明显，切割窄条后钢板翘曲之后的平直度甚至达到15mm/2m~25mm/2m，厢体U型折弯后，折弯端部直线度甚至达到10mm以上，几乎作为成型性能不合格产品而判废，对使用薄规格耐磨钢制造自卸车车厢的企业及广大耐磨钢基板生产厂家带来了极大的困扰。经分析，耐磨钢基板切割产生二次瓢曲变形、U型折弯出现平直度、尺寸不合现象产生的原因是薄规格耐磨钢钢板各向力学性能不均、变形不一致，因此，薄规格自卸车厢体耐磨钢钢板各向力学性能的均匀性提升成为各钢铁企业关注的焦点，也是提升成型性能的重要手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢及其生产方法，通过粗轧奥氏体再结晶区形变奥氏体晶粒均匀性控制、轧后冷却铁素体晶粒均匀性控制和淬火冷却马氏体尺寸均匀性控制，生产出微观组织以细小板条马氏体为主的自卸车厢体耐磨钢，马氏体板条尺寸、力学性能通板分布均匀，钢板在拉伸、切割、U型折弯时获得各向均匀的延伸，保证加工成型的一致性。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢，其化学成分的重量百分比分别为：C：0.16%~0.22%，Si：0.15%~0.35%，Mn：0.90%~1.30%，P≤0.018%，S≤0.010%，Als：0.020%~0.060%，Nb：0.020%~0.060%，Ti：0.012%~0.028%，Cr：0.30%~0.70%，Mo：0.10%~0.20%，B：0.0005%~0.0018%，O≤0.0025%，N≤0.0050%，H≤1.8ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢，其化学成分的重量百分比范围优选为：C：0.18%~0.21%，Si：0.15%~0.25%，Mn：1.0%~1.30%，P≤0.015%，S≤0.010%，Als：0.030%~0.050%，Nb：0.025%~0.050%，Ti：0.015%~0.025%，Cr：0.40%~0.55%，Mo：0.15%~0.20%，B：0.0005%~0.0018%，O≤0.0025%，N≤0.0050%，H≤1.8ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯再加热、控制轧制、轧后控制冷却、卷取、横切成定尺钢板、间隔式均匀控温淬火和回火工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.16%~0.22%，优选0.18%~0.21%；Si：0.15%~0.35%，优选0.15%~0.25%；Mn：0.90%~1.30%，优选1.0%~1.30%；P≤0.018%，优选P≤0.015%；S≤0.010%；Als：0.020%~0.060%，优选0.030%~0.050%；Nb：0.020%~0.060%，优选0.025%~0.050%；Ti：0.012%~0.028%，优选0.015%~0.025%；Cr：0.30%~0.70%，优选0.40%~0.55%；Mo：0.10%~0.20%，优选0.15%~0.20%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0050%；H≤1.8ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，所述控制轧制工序包括粗轧工序，在粗轧工序进行奥氏体再结晶区形变奥氏体晶粒均匀性控制：控制道次压下率逐步递增。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，粗轧工序中，道次压下率由16%递增至33.7%，道次数量为4~7道，相邻道次压下率递增1.5%~5%。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，粗轧工序中，道次压下率由18%递增至30%，道次数量为4~7道，相邻道次压下率递增1.5%~5%。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，所述轧后控制冷却工序中，进行轧后冷却铁素体晶粒均匀性控制：钢板轧制后快速进行中等冷却强度的层流冷却：钢板终轧与开始冷却时间间隔范围是3~15秒，开冷温度比终轧温度低20℃~40℃，冷却速率不高于20℃/s。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，所述间隔式均匀控温淬火工序中，对淬火冷却马氏体尺寸进行均匀性控制：淬火保温温度为Ac3+（30~50）℃，保证该钢种完全奥氏体化，保温系数为2.0min/mm~4.0min/mm。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，所述淬火冷却马氏体尺寸均匀性控制，采用高压段+低压段两段式控温淬火冷却，高压段通过高压水流对钢板进行大于临界冷却速度的超快速冷却，钢板温度迅速降至500℃以下，发生马氏体相变；低压段通过中低压水流对钢板进行继续冷却，将温度降至所需温度。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，高压段通过高压水流对钢板进行大于临界冷却速度的超快速冷却，水流压力为6bar~12bar，临界冷却速度是指发生马氏体转变的冷却速度，本成分体系下临界冷却速度为≥20℃/s；低压段水流压力3bar~5bar，冷却速度为10℃/s~40℃/s。上述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢，其特征在于：该耐磨钢化学成分的重量百分比分别为：C：0.16%~0.22%，Si：0.15%~0.35%，Mn：0.90%~1.30%，P≤0.018%，S≤0.010%，Als：0.020%~0.060%，Nb：0.020%~0.060%，Ti：0.012%~0.028%，Cr：0.30%~0.70%，Mo：0.10%~0.20%，B：0.0005%~0.0018%，O≤0.0025%，N≤0.0050%，H≤1.8ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢，其特征在于：该耐磨钢化学成分的重量百分比分别为：C：0.16%~0.22%，Si：0.15%~0.35%，Mn：0.90%~1.30%，P≤0.018%，S≤0.010%，Als：0.020%~0.060%，Nb：0.020%~0.060%，Ti：0.012%~0.028%，Cr：0.30%~0.70%，Mo：0.10%~0.20%，B：0.0005%~0.0018%，O≤0.0025%，N≤0.0050%，H≤1.8ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。


2.如权利要求1所述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢，其特征在于：该耐磨钢化学成分的重量百分比范围为：C：0.18%~0.21%，Si：0.15%~0.25%，Mn：1.0%~1.30%，P≤0.015%，S≤0.010%，Als：0.030%~0.050%，Nb：0.025%~0.050%，Ti：0.015%~0.025%，Cr：0.40%~0.55%，Mo：0.15%~0.20%，B：0.0005%~0.0018%，O≤0.0025%，N≤0.0050%，H≤1.8ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。


3.具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯再加热、控制轧制、轧后控制冷却、卷取、横切成定尺钢板、间隔式均匀控温淬火和回火工序，其特征在于：所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.16%~0.22%；Si：0.15%~0.35%；Mn：0.90%~1.30%；P≤0.018%；S≤0.010%；Als：0.020%~0.060%；Nb：0.020%~0.060%；Ti：0.012%~0.028%；Cr：0.30%~0.70%；Mo：0.10%~0.20%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0050%；H≤1.8ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。


4.如权利要求3所述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述控制轧制工序包括粗轧工序，在粗轧工序进行奥氏体再结晶区形变奥氏体晶粒均匀性控制：控制道次压下率逐步递增。


5.如权利要求4所述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，其特征在于：粗轧工序中，道次压下率由16%递增至33.7%，道次数量为4~7道，相邻道次压下率递增1.5%~5%。


6.如权利要求4所述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，其特征在于：粗轧工序中，道次压下率由18%递增至30%，道次数量为4~7道，相邻道次压下率递增1.5%~5%。


7.如权利要求3所述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述轧后控制冷却工序中，进行轧后冷却铁素体晶粒均匀性控制：钢板轧制后快速进行中等冷却强度的层流冷却：钢板终轧与开始冷却时间间隔范围是3~15秒，开冷温度比终轧温度低20℃~40℃，冷却速率不高于20℃/s。


8.如权利要求3所述的具有良好成型性能的自卸车厢体用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述间隔式均匀控温淬火工序中，对淬火冷却马氏体尺寸进行均匀性控制：淬火保温温度为Ac3+（30~50）℃，保证该钢种完全奥氏体化，保温系数为2.0min/mm~4.0min/mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红艳，王昭东，陈子刚，吕德文，邓想涛，杜琦铭，姚宙，张卫攀，徐桂喜，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，东北大学，河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13