一种生产８ＣｒＶ２热轧钢板的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于薄板坯连铸连轧流程制备高品质８ＣｒＶ２热轧钢板的方法，该方法采用的工艺流程主要包括：冶炼、精炼、薄板坯连铸、均热、热连轧、冷却、卷取。钢水过热度Ｔ过为３０℃＜Ｔ过≤４５℃，铸坯入炉温度Ｔ入为９００℃≤Ｔ入≤１０５０℃，终轧温度Ｔ终为８５０℃≤Ｔ终≤９５０℃，卷取温度Ｔ卷为５５０℃≤Ｔ卷≤６３０℃，连铸拉速Ｓ拉为３．５ｍ／ｍｉｎ≤Ｓ拉≤５．５ｍ／ｍｉｎ；采用保护渣浇注；钢水的化学成分为：Ｃ?０．７０～０．８０，Ｓｉ?０．２０～０．４５，Ｍｎ?０．６０～０．９０，Ｐ≤０．０２５，Ｓ≤０．０２５，Ｃｒ?０．３０～０．６０，Ｖ?０．０２～０．０８。采用本发明专利技术所述方法所制备的８ＣｒＶ２热轧钢板，减少了铸坯偏析、疏松和裂纹，具有组织性能均匀、耐疲劳性能高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金工具钢生产
，特别适用于采用薄板坯连铸连轧流程生产8CrV2热轧钢板的方法。
技术介绍
8CrV2合金工具钢具有高的硬度、韧性、耐磨性，而且淬透性好、不易脱碳、表面质量好等优点，该合金工具钢是锯片、特种工具和弹簧不可缺少的产品。与硅锰系合金结构钢相比，8CrV2由于Cr的加入，使得钢的淬透性较好，同时加入V使晶粒细化，保证在高温下仍具有较高的弹性极限和抗拉极限，并且具有不易脱碳、表面质量好和耐疲劳性能高等优点。 8CrV2热轧钢板生产，存在以下主要问题由于8CrV2碳含量高、合金成分复杂，磷和硫容易造成铸坯成分偏析和疏松，导致最终产品组织性能的不均匀；另外，8CrV2的液相线温度低，导致铸坯温度低，如果二冷段的冷却太快，铸坯温度进入低温塑性区，在铸坯的表面和边部产生裂纹，直接影响产品质量。 薄板坯连铸连轧是生产热轧薄板的新工艺新技术，它将传统的连铸、加热、热连轧等独立的工序有机地集成在一起，具有生产周期短、能耗低、投资省等优点。近十几年来，该技术在全球范围特别是我国得到迅速的推广应用，目前已有13条生产线投入使用，总的生产能力达到3500万吨/年。薄板坯连铸连轧已成为热轧薄板的一种重要生产工艺流程，产品主要是基于低碳的各类钢种，中高碳钢，特别是合金钢领域鲜有涉及。湖南华菱涟源钢铁有限公司基于薄板坯连铸连轧生产线开展了中高碳钢的相关工作，提出了“一种基于薄板坯工艺的中高碳高强度钢的生产方法”(申请号200810048357.1)和“一种基于薄板坯工艺的含Nb中高碳高强度钢及其制造方法”(申请号200810048358.6)的两个专利，但所述申请只是对基于薄板坯连铸连轧流程生产中高碳高强钢的方法做了一个宽泛的概括，其所描述的参数范围，是所有的薄板坯连铸连轧流程的最基本的选择的参数范围，所有的钢种都是根据这个最广泛的范围来制定具体的生产工艺，而针对不同的钢种，每种具体的生产工艺都需要本领域的技术人员经过大量的实验和创造性的劳动才能得出。上述专利除了没有提及合金工具钢具体的技术和方法，同时也没有提及合金工具钢生产过程存在的关键技术问题的具体解决方法，特别是没有提到8CrV2的制备技术和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于薄板坯连铸连轧流程生产8CrV2热轧钢板的方法。采用本专利技术所述方法所生产的8CrV2热轧钢板，具有组织性能均匀、耐疲劳性能高的特点，显著改善了8CrV2热轧钢板的质量。 本专利技术通过以下技术方案予以实现 ，采用薄板坯连铸连轧流程，主要包括电炉或转炉冶炼、精炼、薄板坯连铸、铸坯均热、热连轧、层流冷却、卷取步骤， 其中，精炼过程进行合金化处理后的钢水的化学成分为C 0.75～0.85wt％，Si 0.20～0.40wt％，Mn 0.30～0.60wt％，P≤0.025wt％，S≤0.025wt％，Cr 0.40～0.70wt％，V 0.15～0.25wt％，其余为Fe和不可避免的杂质； 所述薄板坯连铸连轧流程的工艺参数为连铸拉速S拉为3.5m/min≤S拉≤5.5m/min，铸坯入炉温度T入为900℃≤T入≤1050℃，终轧温度T终为850℃≤T终≤950℃，卷取温度T卷为550℃≤T卷≤650℃，钢水过热度T过为30℃＜T过≤45℃，二冷段弱冷； 采用保护渣浇注，所述保护渣的理化性能指标熔融点为997±20℃，碱度为0.92±0.1，粘度为1290±2℃，0.95±0.3泊，体积密度为0.60±0.1Kg/L。 疲劳循环周次达到100万次以上，单边脱碳层深度是钢板厚度的0.3～1.2％。 优选地，所述钢水的化学成分为C 0.75～0.85wt％，Si 0.20～0.35wt％，Mn 0.30～0.50wt％，P≤0.010wt％，S≤0.004wt％，Cr 0.40～0.60wt％，V 0.15～0.20wt％，其余为Fe和不可避免的杂质；疲劳循环周次达到150万次以上。 优选地，所述工艺参数还包括铸坯液芯压下L压为2mm≤L压≤20mm。 优选地，所述铸坯入炉温度为T入为950℃≤T入≤1050℃，单边脱碳层深度是钢板厚度的0.3～0.9％；更优选地，所述铸坯入炉温度T入为1000℃≤T入≤1050℃，单边脱碳层深度是钢板厚度的0.3～0.6％；所述卷取温度T卷为580℃≤T卷≤620℃。 本专利技术通过优化调整8CrV2热轧钢板生产的具体工艺参数，改善了8CrV2热轧钢板的质量，具体地，本专利技术的特点是 1.采用低磷和硫控制技术，确保产品的疲劳性能。合金工具钢8CrV2主要应用于高端高等级合金工具制造，造成产品质量的重要原因是疲劳破坏，严重影响其使用性能和范围。经研究表明，产生疲劳的主要原因是钢中硫化物夹杂和磷造成的偏析，所以钢中磷和硫的控制是合金工具钢8CrV2质量控制的关键。为了确保产品的疲劳性能，采用了低磷和硫控制技术。 2.突破传统的技术极限，连铸采用高的钢水过热度和二冷段弱冷工艺。为保证铸坯质量，通常采用低过热度浇注(过热度为15～30℃)。但是由于8CrV2液相线温度低(液相线温度约为1461℃，比常用的低碳钢的液相线温度低约70℃)，如采用现有的低过热度浇注技术和二冷段强冷制度，将导致铸坯温度低，在连铸的弯曲段，铸坯进入低温塑性区，导致铸坯表面和边部裂纹，严重影响最终产品的质量。为此，突破传统的技术极限，采用高的钢水过热度浇注，将过热度从15～30℃提高到30～45℃，二冷段采取弱冷工艺，显著改善了铸坯质量； 3.采用液芯压下技术，改善铸坯组织的均匀性，从而提高最终产品的组织性能均匀性。在铸坯凝固过程中，采用液芯压下技术，显著减少了偏析、疏松和内部裂纹的缺陷，改善了铸坯质量，为获得高品质的最终热轧钢板奠定了基础； 4.采用专用的保护渣。薄板坯连铸拉速高、冷却速度快，合金钢碳含量高、合金成分复杂，为确保连铸过程顺利进行，同时确保铸坯质量，开发了适用于薄板坯连铸连轧流程生产合金钢的专用的保护渣，突破了传统流程连铸保护渣的设计思路，具有了低熔融点、低碱度、适中粘度及低体积密度的优点。采用普通保护渣浇注时的浇注曲线，连铸过程结晶器宽面热流逐步下降，窄面热流上升，随着连浇炉数的增加，发生粘结漏钢的概率超过30％。运用本专利技术的连铸保护渣，在钢水温度频繁波动及不断吸收夹杂物后，结晶器热流始终稳定，不会随着多炉连浇的进行而出现宽边热流下降，窄边热流上升的现象，本专利技术的连铸保护渣适用薄板坯连铸的高拉速并能保持稳定的高结晶器热流密度。 5.设计特定的卷取温度并严格控制。研究表明，8CrV2热轧钢板在卷取过程中释放大量相变潜热，如果卷取温度控制不当将导致塌卷，钢卷无法交货，为此需将卷取温度设定在特定的范围并严格控制。 6.产品质量高。淬火后硬度差HRC和钢板表面脱碳层厚度是衡量8CrV2热轧钢板质量的重要指标。采用本专利技术提出的方法，生产出高品质的8CrV2热轧钢板，具体体现在以下几个方面(1)组织性能均匀，淬火处理后硬度差不大于2.5HRC；(2)钢板单边脱碳层深度小于厚度的1.2％。(3)产品卷形好，无塌卷现象。 附图说明 图1为实施例1生产的钢板组织示意图； 图2为实施例2生产的钢板组织示意图； 图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产８ＣｒＶ２热轧钢板的方法，其特征是，采用薄板坯连铸连轧流程，主要包括电炉或转炉冶炼、精炼、薄板坯连铸、铸坯均热、热连轧、层流冷却、卷取步骤，　　其中，精炼过程进行合金化处理后的钢水的化学成分为：Ｃ　０．７５～０．８５ｗｔ％，Ｓｉ　０．２０～０．４０ｗｔ％，Ｍｎ　０．３０～０．６０ｗｔ％，Ｐ≤０．０２５ｗｔ％，Ｓ≤０．０２５ｗｔ％，Ｃｒ　０．４０～０．７０ｗｔ％，Ｖ　０．１５～０．２５ｗｔ％，其余为Ｆｅ和不可避免的杂质；　　所述薄板坯连铸连轧流程的工艺参数为：连铸拉速Ｓ拉为３．５ｍ／ｍｉｎ≤Ｓ拉≤５．５ｍ／ｍｉｎ，铸坯入炉温度Ｔ↓［入］为９００℃≤Ｔ↓［入］≤１０５０℃，终轧温度Ｔ↓［终］为８５０℃≤Ｔ↓［终］≤９５０℃，卷取温度Ｔ↓［卷］为５５０℃≤Ｔ↓［卷］≤６５０℃，二冷段采用弱冷，钢水过热度Ｔ↓［过］为３０℃＜Ｔ↓［过］≤４５℃；　　采用保护渣浇注，所述保护渣的理化性能为：熔融点为９９７±２０℃，碱度为０．９２±０．１，粘度为１２９０±２℃，０．９５±０．３泊，体积密度为０．６０±０．１Ｋｇ／Ｌ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛新平，陈景浒，李轲新，
申请(专利权)人：广州珠江钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]