一种矿用稀土耐磨GN-14A热轧圆钢的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种矿用稀土耐磨GN

【技术实现步骤摘要】
一种矿用稀土耐磨GN
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14A热轧圆钢的生产方法


[0001]本专利技术涉及材料冶金领域，尤其涉及一种矿用稀土耐磨GN
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14A热轧圆钢的生产方法。

技术介绍

[0002]随着国内外半自磨机的大型化和使用量增多，大直径耐磨钢球的需求量也逐渐加大，以往大直径耐磨钢球的成型工艺主要是中频感应加热，空气锤锻打或者压力机挤压成型，但是这种加热和成型工艺存在一些问题。采用中频感应加热：因圆钢自身形状特性，快速加热过程造成圆钢内外温度不均匀，从而使圆钢奥氏体化不均匀，使得产品质量均一性差，质量不稳定；采用空气锤锻打：工序环境温度高，劳动强度大，生产效率低，单台机器每小时产量约为1吨，不能保证产品质量的均一性和稳定性；而采用压力机挤压则不满足钢球成型压缩比，造成钢球致密性差，晶粒得不到细化，从而影响钢球产品质量。
[0003]提高磨球的硬度是降低磨耗最有效的方式。磨球的正常磨损是大球变小球的磨损过程，只有在整个磨损过程中保持圆的外形，并保证磨球内部和外部均有足够的硬度和耐磨性，才能保证磨球磨粉的正常功效。如果磨球的硬度不均匀，就会导致磨损过程中失圆，如果磨球内外的硬度相差大，硬化层浅，则外层的硬化层磨损后，磨耗就会剧烈增加；所以，好的磨球应该内外硬度相差很小。冶金矿山用磨球的行业标准就规定了磨球表面、心部硬度差不得大于3HRC。此外，磨球组织和晶粒的细化不但有利于强度和硬度的提高，也有利于韧性的提高，可降低钢球开裂的风险。
[0004]合金元素的增加对减小钢球的内外硬度差和提高钢球的耐磨性都是非常有利的，但这首先会增加合金原料的成本，其次会增加生产难度和生产工艺的复杂性，从而导致制造成本也会增加；因此，研发一种物美价廉的高磨球用钢具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种矿用稀土耐磨GN
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14A热轧圆钢的生产方法，组织为铁素体+珠光体组织，夹杂物级别A类≤1.5级，B类≤1.5级，C类≤1.0级，D类≤1.5级，奥氏体晶粒度≥5级。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术一种矿用稀土耐磨GN
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14A热轧圆钢的生产方法，其炼钢工艺流程为：转炉—炉外精炼—VD真空处理—连铸—缓冷；轧钢工艺流程为：铸坯加热—高压水除磷—Ф850mm开坯机—Ф700mm
×
3+Ф550mm
×
4连轧机组轧制—锯切(取样)—缓冷—无损检测(超声波探伤+涡流/红外/漏磁探伤)—检查—修磨—打捆—入库—发货；其特征在于，炼钢工艺中控制的技术参数为：
[0008]转炉采用双渣操作，终点碱度按2.5控制；
[0009]转炉终点控制目标C≥0.08％，P≤0.020％；
[0010]VD深真空时间≥15min，软吹时间≥20min；
[0011]过热度≤25℃，0.55m/min≤铸机拉速≤0.60m/min；
[0012]铸坯缓冷时间≥24小时；
[0013]轧钢工艺中控制的技术参数为：
[0014]1020℃≤开轧温度≤1050℃；
[0015]780℃≤终轧温度≤850℃；
[0016]450℃≤进缓冷坑温度≤550℃；
[0017]50℃≤出缓冷坑温度≤150℃。
[0018]进一步的，其化学成分百分比要求为：C：0.66
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0.68％，Mn：0.95
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1.00％，Si:0.79
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0.89％，Cr:0.70
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0.78％，P：≤0.025％，S：≤0.025％，RE：0.002
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0.003％,其余为铁和不可避免的微量的化学元素。
[0019]进一步的，轧态组织为铁素体+珠光体组织。
[0020]进一步的，夹杂物级别A类≤1.5级，B类≤1.5级，C类≤1.0级，D类≤1.5级，奥氏体晶粒度≥5级。
[0021]主要化学成分限定理由如下：
[0022]C：C是提高钢材强度最有效的元素，C含量的增加钢的抗拉强度和屈服强度随之提高，但延伸率和冲击韧性下降，耐腐蚀能力也会下降，而且钢材的焊接热影响区还会出现淬硬现象，导致焊接冷裂纹的产生。为保证圆钢获得良好的综合性能，本专利技术钢C元素含量设计为0.66
‑
0.68％。
[0023]Mn：Mn是重要的强韧化元素，且成本低廉，随着锰含量的增加，钢的强度明显提升，改善钢的加工性能，而韧脆转变温度几乎不发生变化。但锰含量过高，会抑制铁素体的转变，影响钢的屈服强度，不利于屈强比的控制。本专利技术钢的Mn元素含量设计为0.95
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1.00％。
[0024]Si：Si能够提高钢的强度，通过增加Si元素，能够在一定程度上提高钢的强度，但是随着Si的质量百分比的进一步增加，容易造成钢中生成马氏体组织，因此，本专利技术所述的一种矿用稀土耐磨GN
‑
14A热轧圆钢的生产方法对Si的质量百分比控制在0.79
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0.89％。
[0025]Cr:Cr能提高钢的强度、硬度和耐大气腐蚀性能，加入其他合金元素时，效果较显著。铬可以减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性，并有二次硬化作用，但亦增加钢的回火脆性倾向。但铬含量过高时，会降低基材和热影响区的韧性。本专利技术钢的Cr元素含量设计为0.70
‑
0.78％。
[0026]RE：RE在钢中有净化和明显的变质知用。钢的洁净度不断提高，稀土元素的微合金化作用日益突出。稀土的微合金化包括微量稀土元素的固溶强化、稀土元素与其他溶质元素和化合物的交互作用、稀土元素的存在状态(原子、夹杂物或化合物)、大小、形态和分布，特别是在晶界的偏聚以及稀土对钢表面和基体组织结构的影响。因此，本专利技术所述的一种矿用稀土耐磨GN
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14A热轧圆钢的生产方法中RE的质量百分比限定在0.002
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0.003％。
[0027]本专利技术创新点在于合理控制C和Cr元素的含量及加入RE元素，通过炼钢工艺控制夹杂物尺寸和钢材的洁净度，通过轧钢工艺控制热轧态的组织转变和晶粒度，获得硬度和韧性相匹配的耐磨热轧圆钢。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0029]1)轧态组织为铁素体+珠光体组织，具备高强度及韧性易于高耐磨钢球的后续加工；
[0030]2)通过炼钢工艺控制夹杂物尺寸，提高钢球的耐磨性。
附图说明
[0031]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0032]图1为热轧圆钢热酸低倍照片。
具体实施方式
[0033]以下通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明，实施例仅用于解释的目的，本专利技术保护范围不限于本实施例。
[0034]下面对本专利技术作进一步的描述：
[0035]表1为本专利技术各实施例的化学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用稀土耐磨GN
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14A热轧圆钢的生产方法，其炼钢工艺流程为：转炉—炉外精炼—VD真空处理—连铸—缓冷；轧钢工艺流程为：铸坯加热—高压水除磷—Ф850mm开坯机—Ф700mm
×
3+Ф550mm
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4连轧机组轧制—锯切—缓冷—无损检测—检查—修磨—打捆—入库—发货；其特征在于，炼钢工艺中控制的技术参数为：转炉采用双渣操作，终点碱度按2.5控制；转炉终点控制目标C≥0.08％，P≤0.020％；VD深真空时间≥15min，软吹时间≥20min；过热度≤25℃，0.55m/min≤铸机拉速≤0.60m/min；铸坯缓冷时间≥24小时；轧钢工艺中控制的技术参数为：1020℃≤开轧温度≤1050℃；780℃≤终轧温度≤850℃；450℃≤进缓冷坑温度≤550℃；50℃≤出缓冷坑温度≤150℃。2.根据权利要求1所述的矿用稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振东，卜向东，周彦，刘丽娟，惠治国，
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：