一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢及其制备方法，其化学成分按重量百分比为C：0.12‑0.18％、Si：1.10‑1.30％、Mn：1.60‑1.85％、P：≤0.012％、S：≤0.003％、Ti：0.010‑0.025％、Al：0.30‑0.50％，余量为Fe和不可避免的杂质。通过采用TMCP在线淬火两段式冷却工艺，生产高强度低屈强比混凝土搅拌车用耐磨钢，减少热处理工序，生产流程短、成本低，且低屈强比保证良好冷加工成形性。

【技术实现步骤摘要】
一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢及其制备方法
本专利技术涉及耐磨钢领域，尤其涉及一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢及其制备方。
技术介绍
随着轻量化发展趋势，对车辆的载重和燃料消耗提出更高的要求，轻量化、安全可靠成为混凝土搅拌车重点发展方向。目前混凝土搅拌车使用强度520-750MPa级的材料制作罐体，不能满足混凝土搅拌车轻量化的要求，因此需要开发一种强度级别更高且具有良好的加工性能原材料。传统耐磨钢生产工艺采用轧制后离线热处理，其基体组织均为板条马氏体，得到高的强度和硬度，保证了耐磨性能，但马氏体本身具有高脆性的特点，使得钢板的成型性较差，且该工艺不仅流程长，对轧制后热处理设备要求高，导致成本高。采用TMCP在线淬火工艺生产高强度低屈强比耐磨钢，具有高的强度和硬度，良好的韧性，同时还具有优异的焊接性能和冷弯成型性能，且生产流程短，成本低，适用于混凝土搅拌罐用原材料。混凝土搅拌罐用钢采用高强度耐磨钢，在提升强度的同时，可以有效降低材料厚度，车身减重达30％以上，从而提高车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染，有着显著的环保、经济和社会效益。耐磨钢板价格较现用材料虽有所提高，但综合考虑产品使用寿命、维修费用、备件费用和停车损失等，其性能价格比远远高于现用材料。专利公开号CN108411203A公布了高硅高铝混凝土搅拌车用耐磨钢及生产方法，其化学成分为C：0.10-0.16％，Si：1.0-1.5％，Mn：1.5-2.0％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Nb：0.010-0.060％，Ti：≤0.050％，Al：0.40-0.60％。采用分段冷却将钢带冷却到100-300℃卷取，对温度低于70℃钢卷再进行冷轧罩退回火，罩退回火保温时间为10-30h。上述专利技术成分采用Nb、Ti合金化，同时对于温度较低的钢卷需要进行罩退回火，增加了合金成本和生产成本。专利公开号CN111057936A公布了一种1000MPa级高强耐磨钢及其生产方法，其化学成分为C：0.18-0.25％，Si：1.10-1.50％，Mn：1.7-2.0％，P：≤0.018％，S：≤0.008％，Nb：0.020-0.040％，Al：0.40-0.60％，该专利技术采用V合金化，钢带在线直接冷却到卷取温度，与本专利技术采用Ti合金化，采用分段冷却工艺不同。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢及其制备方法，采用TMCP在线淬火工艺，生产高强度低屈强比耐磨钢，减少热处理工序，生产流程短，生产成本低，且低屈强比保证良好冷加工成形性。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢，其化学成分按重量百分比为C：0.12-0.18％、Si：1.10-1.30％、Mn：1.60-1.85％、P：≤0.012％、S：≤0.003％、Ti：0.010-0.025％、Al：0.30-0.50％，余量为Fe和不可避免的杂质。进一步的，其化学成分按重量百分比为C：0.14％、Si：1.20％、Mn：1.70％、P0.010％、S0.003％、Ti：0.012％、Al：0.425％，余量为Fe和不可避免的杂质。进一步的，其化学成分按重量百分比为C：0.15％、Si：1.15％、Mn：1.80％、P0.009％、S0.002％、Ti：0.020％、Al：0.395％，余量为Fe和不可避免的杂质。进一步的，其化学成分按重量百分比为C：0.15％、Si：1.20％、Mn：1.75％、P0.012％、S0.002％、Ti：0.018％、Al：0.445％，余量为Fe和不可避免的杂质。一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢的制备方法，包括：(1)冶炼和浇铸将准备好的低磷(≤0.015％)、低硫(≤0.005％)、低氧(≤0.0030％)、低氮(≤0.0050％)优质废钢和计算配好的其他合金加入实验室100kg真空冶炼炉，抽真空后启动进行熔化冶炼，待熔化后浇铸到矩形钢模中，浇铸成尺寸为150×200×250mm的矩形钢坯；(2)加热和轧制用机械手将钢坯装入高温电阻炉中，加热温度1180～1220℃，总在炉时间≥150min，确保钢坯温度均匀，待钢坯达到加热要求时，用机械手将钢坯送往φ750×550mm实验轧机，制造工艺为热轧两阶段控制进行，全部为纵轧，第一阶段为奥氏体再结晶区轧制，即粗轧阶段；第二阶段为奥氏体未再结晶区轧制，即精轧阶段；在奥氏体再结晶区轧制时，开轧温度为1160～1200℃，单道次压下率＞10％，充分细化原始奥氏体晶粒；在奥氏体未再结晶区轧制时，此阶段的轧制使奥氏体伸长，采用7道次轧制，精轧开轧温度950～1000℃，终轧温度为820～860℃，精轧压缩比≥3，累计压下率≥70％；(3)冷却控制轧制结束后，钢板进入加密型层流冷却区域，冷却方式为两阶段冷却，前段采用加密快速冷却，冷却温度为600-700℃，然后进行空冷，空冷时间为4-8s，空冷后快速冷却到100-200℃，最终得到铁素体+马氏体及少量残余奥氏体组织。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：通过采用TMCP在线淬火两段式冷却工艺，生产高强度低屈强比NM300耐磨钢，突破高硬度下强韧性匹配技术难点，实现在线复相组织的精准调控。减少热处理工序，生产流程短，生产成本低，且低屈强比保证良好冷加工成形性。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为施例1钢板的金相组织。具体实施方式以下用实施例对本专利技术作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本专利技术最佳实施方式的描述，并不对本专利技术的范围有任何限制。实施例1按表1所示的化学成分冶炼，并浇铸成钢锭，将钢锭加热至1200℃，总在炉时间150min。在实验轧机上进行第一阶段轧制，即奥氏体再结晶区轧制，开轧温度为1160℃，单道次压下率＞10％。随后进行第二阶段轧制，即奥氏体未再结晶区轧制，终轧温度为840℃，轧制结束后钢板进入层流冷却装置，冷却方式为两段式冷却，前段加密快速冷却到650℃，空冷时间为5s，终冷温度为150℃，即可得到所述钢板。实施例2实施方式同实施例1，其中加热温度为1200℃，总在炉时间155min。第一阶段轧制的开轧温度为1165℃；随后进行第二阶段轧制，即奥氏体未再结晶区轧制，终轧温度为850℃，轧制结束后钢板进入层流冷却装置，冷却方式为两段式冷却，前段加密快速冷却到670℃，空冷时间为6s，终冷温度为180℃，即可得到所述钢板。实施例3实施方式同实施例1，其中加热温度为1200℃，总在炉时间160min。第一阶段轧制的开轧温度为1170℃；随后进行第二阶段轧制，即奥氏体未再结晶区轧制，终轧温度为830℃，轧制结束后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为C：0.12-0.18％、Si：1.10-1.30％、Mn：1.60-1.85％、P：≤0.012％、S：≤0.003％、Ti：0.010-0.025％、Al：0.30-0.50％，余量为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为C：0.12-0.18％、Si：1.10-1.30％、Mn：1.60-1.85％、P：≤0.012％、S：≤0.003％、Ti：0.010-0.025％、Al：0.30-0.50％，余量为Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为C：0.14％、Si：1.20％、Mn：1.70％、P0.010％、S0.003％、Ti：0.012％、Al：0.425％，余量为Fe和不可避免的杂质。


3.根据权利要求1所述的强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为C：0.15％、Si：1.15％、Mn：1.80％、P0.009％、S0.002％、Ti：0.020％、Al：0.395％，余量为Fe和不可避免的杂质。


4.根据权利要求1所述的强度1100MPa级低屈强比混凝土搅拌车用NM300耐磨钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为C：0.15％、Si：1.20％、Mn：1.75％、P0.012％、S0.002％、Ti：0.018％、Al：0.445％，余量为Fe和不可避免的杂质。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少炳，宿成，卢晓禹，武利平，王栋，袁晓鸣，黄利，李鹏，杨雄，陈镇方，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15