一种大厚度高强度耐磨钢板HYNM650及其生产方法技术

技术编号:23839232 阅读:46 留言:0更新日期:2020-04-18 03:51
本发明专利技术公开了一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650,钢板厚度为80‑90mm,包含如下化学成分:C、Si、Mn、P、S、V、Mo、Cr、B、Als,其它为Fe和残留元素。其生产方法包括:转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、模铸浇铸、钢锭加热、轧制、缓冷、热处理。本发明专利技术通过合理的化学成分设计及生产工艺控制,开发出80‑90mm大厚度高强耐磨钢板HYNM650,在成分设计上选用V代替常规方案中的Ni,生产出来的钢板一方面厚度高于耐磨钢标准中最大级别NM600钢极限厚度60mm,另一方面钢板的表面硬度也远高于NM600极限厚度的硬度要求,同时吨钢成本显著降低,具有良好的市场前景和经济效益。

A large thickness and high strength wear-resistant steel plate hynm650 and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种大厚度高强度耐磨钢板HYNM650及其生产方法
本专利技术属于中厚钢板生产
,具体涉及到一种大厚度高强度耐磨板HYNM650及其生产方法。
技术介绍
磨损是机械设备重要的失效方式,据不完全统计,我国每年因磨损消耗的金属耐磨材料约300万吨以上,造成的经济损失每年约400亿元。磨损不仅引起设备零件失效,导致工件更换和维修频繁、设备工作效率降低,而且消耗了大量的能源和材料。地下矿井、水泥工业、筑路行业、采矿石和露天矿及冶金行业等设备行业,都需要用到耐磨钢板,随着工业化水平的提高,设备大型化日益凸显,传统耐磨钢的质量等级已满足不了实际工程设计要求,在此背景下,应某装备公司的需求,专门研发了一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650材料。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的是提供一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650。本专利技术的另一目的是提供一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650的生产方法。为达到上述目的,本专利技术采取的技术方案是该大厚度高强耐磨钢板HYNM650,其厚度为80-90mm,包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C:0.36~0.38、Si:0.20~0.40、Mn:1.25~1.35、P:≤0.010、S:≤0.005、V:0.055~0.075、Mo:0.55~0.65、Cr:1.3~1.5、B:0.02~0.04、Als:0.045~0.065,其它为Fe和残留元素。为得到上述产品,本专利技术采取的生产方法包括:转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、模铸浇铸、钢锭加热、轧制、缓冷、热处理。转炉出钢温度1600~1650℃、出钢P≤0.007%,出钢过程中不吹氩、不向钢水中加入任何脱氧剂和合金;在LF精炼工序中,精炼一加热结束炉渣变白或黄白,白渣保持时间33~38min,精炼结束的终渣为流动性良好、粘度合适的泡沫白渣,LF精炼工序对Als成分的微调次数控制在2次以内;在真空精炼工艺中,在≤67Pa下的保压时间按23~25min进行控制,破真空后及时添加稻壳软吹5~8min;在模铸浇注工艺中,锭型选用需保证成品钢板压缩比≥6.0,铸浇注温度按照1560~1565℃进行控制,钢水到站后执行软吹氩工艺,吹氩时间控制在5~10min,吹氩结束后要求镇静5min后开浇;在加热工序中,装炉时钢锭温度300~400℃,炉温400~500℃,焖钢4小时;焖钢结束后以≤60℃/小时升温至650℃,随炉缓冷12小时,再次以≤60℃/小时升温至600~650℃,并在此温度区间保温2小时,然后以≤100℃/小时升温至800℃,保温6小时后,再以≤100℃/小时升温至1000℃,之后在1000℃升至1280℃过程中,快速升温至1270~1280℃后,保温16~18小时。在轧制工序中,采用两阶段轧制,一阶段开轧温度1050℃~1150℃,道次压下量50mm~60mm,晾钢厚度300~350mm;二阶段开轧温度840~880℃,终轧温度800~840℃,轧制结束后钢板空冷;在缓冷工序中,入缓冷坑钢板温度≥450℃,缓冷时间48~72小时。在热处理工序中,采用淬火+回火工艺,淬火保温温度940℃,保温时间2.0~2.2mim/mm,回火保温温度200-220℃,保温时间4.0~4.5min/mm,钢板随炉冷却至常温。本专利技术通过合理的化学成分设计及生产工艺控制,开发出80-90mm大厚度高强耐磨钢板HYNM650,在成分设计上选用V代替常规方案中的Ni,生产出来的钢板一方面厚度高于耐磨钢标准中最大级别NM600钢极限厚度60mm,另一方面钢板的表面硬度也远高于NM600极限厚度的硬度要求,同时吨钢成本显著降低,具有良好的市场前景和经济效益。附图说明图1是本专利技术的90mm厚表面金相图100X回火马氏体。图2是本专利技术的90mm厚1/4厚度金相图100X回火马氏体。图3是本专利技术的90mm厚1/2厚度金相图100X回火马氏体。具体实施方式本专利技术中,对于钢板的成分设计:C:随着奥氏体中C浓度的提高,显著降低临界冷却速度,C曲线右移,钢的淬透性增大。碳含量不同的钢,经热处理到相同硬度时,碳含量高的钢其耐磨性较好,抗磨料磨损的能力也随碳含量的增加而提高。但C含量的增加,对韧脆转变温度提高有着明显的影响,控制C含量为0.36~0.38;Si:在钢板中主要以固溶强化提高钢板的强度,但其含量过高时影响钢板的韧性,故含量不宜过高,控制在0.20~0.40%之间;Mn:主要起降低相变温度,提高钢板淬透性的作用,但Mn含量过高,会加重钢板的中心偏析,影响钢板综合性能,控制Mn含量在1.25~1.35%;P和S:在此钢中,P、S为杂质元素,易偏聚于晶界,降低晶界表面能,降低脆性断裂应力,影响韧脆转变温度,故含量越低越好;Al:可起到细化晶粒,改善钢的强韧性,控制ALs含量0.045~0.065;V:增加淬火钢的回火稳定性,并产生二次硬化效应,其碳化弥散度高,增加回火稳定性和耐磨性,控制V含量0.055~0.075;Cr:铬碳化物作为最细小的一种碳化物,它可在钢中均匀地分布,故具有较高的耐磨性及较高强度、硬度,控制在1.30~1.50%;Mo:细化钢的晶粒,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力,提高淬透性和热强性能,控制Mo含量0.55~0.65;B:显著提高淬透性,钢板经调质后显著提高钢板的强度。上述一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650,钢板厚度为80-90mm,包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C:0.36~0.38、Si:0.20~0.40、Mn:1.25~1.35、P:≤0.010、S:≤0.005、V:0.055~0.075、Mo:0.55~0.65、Cr:1.3~1.5、B:0.02~0.04、Als:0.045~0.065,其它为Fe和残留元素。以上成分设计的有益效果在于,采用该成分设计,取消了常规耐磨钢的化学成分中都含有的1wt%以上的Ni,而选用0.055~0.075wt%的V代替Ni,在保证钢板性能的前提下,吨钢成本可降低400元左右。对于钢板生产方法中的工艺控制重点:1)转炉冶炼工艺点要求转炉出钢温度1600~1650℃、出钢P≤0.007%,出钢过程中不吹氩、不向钢水中加入任何脱氧剂和合金。2)LF精炼工艺点要求精炼一加热结束炉渣变白或黄白,白渣保持时间33~38min,精炼结束的终渣为流动性良好、粘度合适的泡沫白渣,LF精炼工序对Als成分的微调次数控制在2次以内。精炼过程中主要通过加Al线脱氧,另外Als的成分也需符合材质要求,但是铝线加入量多的话,内部形成的Al2O3夹杂物数量也会多,为了保证内部夹杂物处于一个可控水平内,需要限制加Al线次数,即限制Als微调次数。3)真空精炼工艺点要求在真空精炼工艺中,在≤67Pa下的保压时间按23~25min进行控制,破真空后及时添加稻壳软本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650,其特征在于该钢板包含如下质量百分比的化学成分:C:0.36~0.38、Si:0.20~0.40、Mn:1.25~1.35、P:≤0.010、S:≤0.005、V:0.055~0.075、Mo:0.55~0.65、Cr:1.3~1.5、B:0.02~0.04、Als:0.045~0.065,其它为Fe和残留元素。/n

【技术特征摘要】
1.一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650,其特征在于该钢板包含如下质量百分比的化学成分:C:0.36~0.38、Si:0.20~0.40、Mn:1.25~1.35、P:≤0.010、S:≤0.005、V:0.055~0.075、Mo:0.55~0.65、Cr:1.3~1.5、B:0.02~0.04、Als:0.045~0.065,其它为Fe和残留元素。


2.根据权利要求1所述的一种大厚度高强耐磨钢板HYNM650,其特征在于,钢板厚度为80-90mm。


3.根据权利要求1所述的大厚度高强耐磨钢板HYNM650的生产方法,其生产方法:转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、模铸浇铸、钢锭加热、轧制、缓冷、热处理,其特征在于:
1)转炉冶炼工序,转炉出钢温度1600~1650℃、出钢P≤0.007%,出钢过程中不吹氩、不向钢水中加入任何脱氧剂和合金;
2)LF精炼工序,精炼一加热结束炉渣变白或黄白,白渣保持时间33~38min,精炼结束的终渣为流动性良好、粘度合适的泡沫白渣,LF精炼过程中对Als成分的微调次数控制在2次以内;
3)VD真空脱气工序,在≤67Pa下的保压时间按23~25min进行控制,破真空后及时添加稻壳软吹5~8min;
4)模铸浇铸工序,锭型选用需保证成品钢板压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱书成许少普杨东李忠波康文举朱先兴王希彬任义
申请(专利权)人:南阳汉冶特钢有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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