耐磨钢板及其生产装置和生产方法制造方法及图纸

技术编号:7025230 阅读:146 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种耐磨钢板,该钢板的成分组成按重量百分比包括:0.19~0.25%的C、0.70~1.10%的Si、1.50~1.80%的Mn、0.20~0.80%的Ti、≥0.0020%的B、≤0.020%的P、以及≤0.015%的S。另一方面,本发明专利技术还提供一种生产上述耐磨钢板的生产装置,包括冶炼装置、板坯连铸装置、轧制装置、以及冷却装置。再一方面,本发明专利技术还提供一种上述耐磨钢板的生产方法。本发明专利技术由于采用了适当的硼铁添加装置和添加方法,有效提高钢板的淬透性;此外,钢板经热处理后具有优良的强度、韧性、焊接性,钢质纯净,有利于提高热处理后工件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及炼钢领域,特别涉及一种。
技术介绍
工程机械用耐磨钢板广泛应用于工作条件特别恶劣的环境中,例如要求高强度, 高耐磨性能的矿山机械、煤矿机械、工程机械、水泥机械、冶金机械等产品零部件上,用于制作挖掘机、装载机、推土机铲斗板、刃板、侧刃板,破碎机衬板、叶片等。随着中国的工程机械行业与国际接轨,用户对钢铁产品的性能和质量提出了更高的要求。因此,耐磨钢板不仅要具有足够的硬度和耐磨性,还需要较高的韧性、很好的加工性能、焊接性能等。由于耐磨钢板多在热处理(淬火+低温回火)后使用,必须保证钢质的纯净、较好的淬透性和内部质量。目前我国工程机械用耐磨钢板种类较多,如匪360 400、高锰钢,甚至有的厂家使用在Q345B钢板表面堆焊耐磨材料来提高钢板的耐磨性。这些材料的使用都存在优缺点。匪360 400系列钢种性能优良,但添加合金元素如Cr、Ni、Mo等贵金属较多,其生产成本较高。例如中国专利200310103856. 3中公开的铲刀刃所用材料1E921的化学成分为 CO. 15% -0. 20%, Si 0. 15% -0. 35%, Mn 0. 95% -1. 30%, P 彡 0. 035,S 彡 0. 040, CrO. 40% -0. 65%, MoO. 25% -0. 35%, B 0. 0005% -0. 0030%。由于其含有 Cr、Mo 等昂贵的合金元素,使生产成本及制作成本较高。高锰钢在中低工况下由于得不到足够的冲击和摩擦,因此不能充分发挥其加工硬化能力,耐磨性较差;即使在高冲击应力工况下,有时由于其加工硬化峰不在最表层,而在亚表层,该处的组织脆化萌生裂纹引起磨损表面的剥落, 耐磨性也较差,使用该钢具有较大的局限性。
技术实现思路
针对现有技术的相关技术问题,本专利技术的目的在于提供一种耐磨钢板、以及生产该钢板的生产装置和生产方法,以使得该钢板具有更加优良的力学性能和组织成分。为实现上述目的,本专利技术提供一种耐磨钢板,该钢板的成分组成按重量百分比包括0. 19 0. 25% 的 C、0. 70 1. 10% 的 Si、l. 50 1. 80 % 的 Μη、0. 20 0. 80 % 的 Ti、 彡 0. 0020% 的 B、彡 0. 020% 的 P、以及彡 0. 015% 的 S。优选地,耐磨钢板的成分组成按重量百分比包括0. 19 0. 22%的C、0. 70 0. 95% 的 Si、l. 50 1. 65% 的 Μη、0. 35 0. 60 % 的 Ti、0. 0020 0. 0035 % 的 B、0. 0 0.020%的 P、0. 0 0. 010%的 S。优选地,耐磨钢板的成分组成按重量百分比包括0. 22 %的C、0. 84 %的Si、1.65% 的 Μη、0· 048% 的 Ti、0. 0027% 的 Β、0· 016% 的 P 以及 0. 002% 的 S。优选地,耐磨钢板的组织包括铁素体组织和珠光体组织。另一方面,本专利技术还提供一种生产上述耐磨钢板的生产装置,包括冶炼装置,用于冶炼钢水;4板坯连铸装置,设置在冶炼装置的下游,用于将钢水铸成板坯;轧制装置,设置在板坯连铸装置的下游,用于将板坯轧制成型材;冷却装置,设置在轧制装置的下游,用于冷却轧制好的钢板;其中,冶炼装置包括钛铁添加装置和硼铁添加装置,并且,钛铁添加装置位于硼铁添加装置的上游。优选地,板坯连铸装置包括将板坯的拉速控制在1. 0士0. 20m/min的范围内的板坯拉速控制装置。优选地,板坯连铸装置还包括将中包的温度控制在1530 士 30°C的范围内的中包温度控制装置。优选地,冷却装置包括将冷却温度控制在200°C以上的堆冷温度控制装置。再一方面,本专利技术还提供一种上述耐磨钢板的生产方法,其特征在于,包括如下步骤(1)利用铁水预脱硫方式将铁水脱硫后,转炉底吹全程吹氩冶炼钢水;在冶炼过程中添加钛铁和硼铁,添加钛铁并且搅拌均勻后再添加硼铁;(2)将冶炼好的钢水进行板坯连铸,将冶炼所得钢水浇铸成板坯;(3)加热板坯,并且对加热后的板坯进行轧制;(4)将轧制后的钢板进行矫直后,通过冷床进行堆冷冷却。优选地,在步骤⑵中板坯的拉速控制为1. 0士0. 20m/min。优选地,在步骤⑵中,将中包的温度控制为1530士30°C。优选地,在步骤O)中,将钢水浇铸成厚度为220mm的板坯。优选地,在步骤(3)中,加热板坯的加热段温度为1100°C 1200°C,均热段温度为 1150°C 1200°C,加热时间彡240min,板坯上下表面温差控制在30°C以内。优选地,在步骤(3)中,粗轧开轧温度1050°C 1150°C,粗轧终轧温度950°C 1010°C,精轧终轧温度930士20°C。优选地,在步骤(4)中,将轧制后的钢板在800°C以上进行矫直;并且,堆冷冷却的温度控制为200°C以上。。相比于现有技术而言,本专利技术的有益效果在于(1)由于采用了适当的硼铁添加装置和添加方法,经检测,钢板有效B含量 ^ 0. 0020%,有效提高钢板的淬透性;(2)钢板经热处理后具有优良的强度、韧性、焊接性,其抗拉强度达到1300MPa以上,延伸率达到10%以上,钢板硬度彡HRC40,-20°c冲击彡27J,能满足工程机械的使用要求。经热处理后,表面脱碳轻微,钢板心部组织为回火马氏体+极少量残余奥氏体和铁素体,耐磨性较好;(3)热轧状态下钢板的组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒度为8 10级,有利于钢板的切削加工;该钢内部无显微裂纹,夹杂物含量较少,硫化物类夹杂和氧化铝类夹杂 0 0. 5级,无硅酸盐类夹杂,球状氧化物类夹杂< 1级,单颗粒球状类夹杂0 0. 5级,钢质纯净,有利于提高热处理后工件的使用寿命;(4)采用本专利技术方法生产的工程机械用耐磨钢板,合金成分相对简单,基本没有贵重合金元素加入,有效降低了企业的生产成本;与高锰钢相比,使用范围更大,经热处理后,其耐磨性和使用寿命更佳。 附图说明图1是本专利技术耐磨钢板的热轧态金相组织图;图2是本专利技术耐磨钢板的夹杂物形貌图;图3是本专利技术耐磨钢板的热处理后金相组织图;图4是本专利技术生产装置结构示意图;图5是本专利技术生产方法流程图。具体实施例方式本专利技术汽车桥壳用钢板的化学成分设计是从以下方面考虑(I)C能够显著提高钢的强度和硬度,从而保证钢板的耐磨性。但如果钢中的碳含量高于0. 25%,则容易造成钢材韧性下降,同时导致焊接性能差。如果钢中碳含量较低,则经热处理后硬度达不到要求,保证不了耐磨性。因此,为了保证其具有高硬度、较好的韧性、 优良的冷成型性和焊接性能,故将碳含量限定在0. 19 0. 25%。(2) Si能提高钢的硬度和强度,同时Si可使C曲线右移,提高钢的淬透性;但Si含量过高将促使铸钢中柱状晶长大,降低塑性,使铸坯容易产生断裂。此外,Si会降低钢的低温韧性和焊接性能。因此,结合该钢的特点,将其含量限定为0. 70 1. 10%。(3)Mn能显著提高钢的强度、硬度,提高钢的耐磨性;Mn对改善钢的低温韧性十分有利,随着Mn含量的增加,钢的冷脆转变温度下降。但是Mn含量过高会使钢的晶粒容易粗化,也增加了钢的回火脆性敏感性。因此,添加的Mn含量控制在1.50 1.80%。(本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐磨钢板,其特征在于,所述钢板的成分组成按重量百分比包括:0.19~0.25%的C、0.70~1.10%的Si、1.50~1.80%的Mn、0.20~0.80%的Ti、≥0.0020%的B、≤0.020%的P、以及≤0.015%的S。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:沈敏邓深周汉全周昊明刘祖强陈吉强刘川俊董苑华
申请(专利权)人:柳州钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:45

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