一种高韧性耐磨钢的生产方法技术

一种高韧性耐磨钢的生产方法，采用转炉-LF精炼-VD真空-连铸-加热炉-轧制-加速冷却-热处理（Q+T）的工艺路线，通过控制转炉冶炼工艺、炉外精炼工艺、连铸浇铸工艺，同时采用热送热装技术及合适的加热工艺、轧制工艺及热处理工艺。入炉铁水没有进行预处理，转炉冶炼采用双渣法对钢液进行低磷钢冶炼，LF精炼炉造高碱度、强还原性精炼炉渣进行洁净钢冶炼，连铸采用低过热度、高冷速等，确保了钢液和铸坯的质量；同时，轧制前采用热装技术，轧制过程采用大压下、控轧控冷等技术，并根据本钢种的使用要求和特点制定热处理工艺，生产出低成本高韧性的耐磨钢板。

Method for producing high toughness wear-resistant steel

A method for producing high toughness wear-resistant steel by converter, -LF -VD vacuum refining furnace - continuous casting - rolling - Accelerated Cooling and heat treatment (Q+T) process, through the control of converter smelting process, refining process, continuous casting process, the hot charging technology and suitable heating process the rolling process and heat treatment process. No hot metal pretreatment, converter steelmaking using double slag method of low phosphorus steel smelting of molten steel, high alkalinity, strong reduction of refining slag for smelting clean steel LF refining furnace, continuous casting by low superheat, high cooling rate, to ensure the quality of molten steel and casting and rolling; the hot charging technology, the rolling process by controlled rolling and cooling technology of high pressure and heat treatment process, and to develop in accordance with the requirements and characteristics of the steel production, low cost and high toughness wear-resistant steel plate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶炼
，特别涉及到高韧性耐磨钢生产中转炉冶炼、炉外精炼及真空处理、板坯连铸、中厚板轧制及热处理等工艺方法 。
技术介绍
钢铁行业产能严重过剩，产品同质化竞争激烈。因此，提高产品质量，降低生产成本是行业的趋势。同时，随着社会经济的发展，用户对耐磨钢的使用要求越来越高，许多用户要求耐磨钢不仅要有合适的硬度，还要有较高的韧性。目前，耐磨钢的成分设计及生产控制工艺不仅成本高，而且也不完全适合当前的市场要求，需要对成分设计及生产工艺进行优化升级，生产出更好的更低成本的高韧性耐磨钢。专利检索发现，中国专利申请的高硅、高锰体系的较多，而且合金成分设计复杂；关于低成本高韧性耐磨钢的生产制造方法的专利极少。CN 102230135 A “一种马氏体耐磨钢及其制造方法”，其仅仅是说的马氏体耐磨钢的制造方法，没有涉及到耐磨钢的高韧性。CN 102134682 A “一种耐磨钢板”、CN 101928891 A “一种低成本高强度耐磨钢板及其生产方法”和CN 101880831 A “一种高强度高韧性低合金耐磨钢及其制造方法”，其钢的性能都有待改进。FR2847272公开了一种耐磨钢，其设计的合金成分复杂。EP 1563104公开了一种耐磨钢板，该耐磨钢属于高碳体系，其合金成分设计复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，通过控制转炉冶炼工艺、炉外精炼工艺、连铸浇铸工艺，同时采用热送热装技术及合适的加热工艺、轧制工艺及热处理工艺，制造出低成本、高韧性的耐磨钢板。专利技术的技术方案: ，采用转炉-LF精炼-VD真空-连铸-加热炉-轧制-加速冷却-热处理(Q+T)的工艺路线，具体控制步骤如下: (O转炉冶炼采用双渣法操作对钢液中磷含量进行控制，转炉终点:C<0.08%,P^0.006%，转炉严格挡渣出钢，出钢过程进行渣洗操作，并加入铝锰铁进行脱氧； (2)在LF精炼炉造高碱度、强还原性精炼渣，对钢液进行脱氧、脱硫、夹杂物转变和合金化操作，在出站前喂入钙线，然后加入硼铁，钢液中硼含量按0.0015%~0.0020%进行控制；LF精炼结束后钢液进VD进行真空脱气处理，VD破空后软吹IOmin ； (3)连铸采用保护浇注，中包过热度控制为8~15°C，全程实行稳态浇注及合理的二次冷却速度，铸坯C类偏析控制在1.5级以下； (4)铸坯实行堆冷，热装铸坯温度降低到30(T50(rC时，送入加热炉进行加热；当铸坯是冷坯时，将铸坯预热到250°C以上后再送人加热炉进行加热，板坯加热速度控制在7~lOmin/cm，加热段温度控制在1220±20°C，均热段温度控制在1200±20°C ； (5)粗轧展宽后的单道次压下率>15%，中间坯厚度按大于或等于2.5倍板厚控制，粗轧开轧温度1020~1050°C，终轧温度93(T960°C;精轧前三道次采用大压下，精轧开轧温度820~830°C，终轧温度78(T810°C;轧后ACC冷却选择强冷工艺，开冷温度760~780°C，返红温度580~630°C，冷却速度6~15°C /s ； (6)热处理工艺中，淬火温度910°C,在炉时间分钟按1.3?.5min/mmX板厚计算，淬火采用大水量、高冷速；回火温度控制在18(T230°C，回火时间分钟为2.5倍板厚mm。本专利技术的优点:入炉铁水没有进行预处理，转炉冶炼采用双渣法对钢液进行低磷钢冶炼，LF精炼炉造高碱度、强还原性精炼炉渣进行洁净钢冶炼，连铸采用低过热度、高冷速等，确保了钢液和铸坯的质量；同时，轧制前采用热装技术，轧制过程采用大压下、控轧控冷等技术，并根据本钢种的使用要求和特点制定热处理工艺，生产出低成本高韧性的耐磨钢板。【附图说明】图1为试验钢板在1000倍视场下的金相组织图。图2为试验钢板在4000倍视场下的金相组织图。图3为试验钢板在8000倍视场下的金相组织图。【具体实施方式】实施例一: 入炉铁水为正常生产的铁水，入炉前不进行铁水预处理。转炉冶炼过程加入铁水及废钢，铁水与废钢配比为铁水130吨，废钢20吨。转炉冶炼采用双渣法进行操作。转炉终点C为0.065%、P=0.0058% ;严格挡渣出钢，出钢时间5.6min,出钢1/5时加入合金，出钢2/5时加完合金；出钢后打入Al线脱氧不少于250m，并视装入量、终点C、钢水氧化性的变化进行适当调整。然后将钢水运送到LF精炼炉进行精炼操作。LF精炼炉造高碱度、强还原性的精炼炉渣对钢液进行脱氧、脱硫及合金化等操作，确保钢中氧、硫等元素的含量控制在较低的水平；出站前喂入纯Ca线200m，吹Ar5min后加入B-Fe合金18kg。然后将钢水运送到VD炉进行真空处理。在0.5tor以下的真空度下保真空15min ;真空处理结束后对钢液进行IOmin以上的软吹处理，然后将钢水运送到连铸进行烧铸。浇注过程中，中包过热度控制8~15°C ;连铸拉速采用中板铸坯生产典拉速执行，严格执行稳态浇铸；生产连铸坯厚度260_ ;连铸全程实行严格的保护浇铸，防止钢液二次氧化和增氮。下线铸坯进行堆冷，当铸坯冷却到350°C左右时进行热装。铸坯在加热炉的加热温度1180~1200°C，出炉板坯心部温度大于1150°C;加热速度8~lOmin/cm，总在炉时间大于4.5h。出炉进行高压除磷，然后进入粗轧。粗轧采用“高温、大压下、慢速”轧制技术；压下规程编制按轧机的能力选用最大道次压下量，最大道次压下率达15%以上；开轧温度1020~1050°C，终轧温度930~960°C。精轧累计压下率大于60%，精轧前三道次采用大压下；开轧温度820~830°C，终轧温度780~810°C。轧后ACC冷却选择强冷工艺，开冷温度760~780°C，冷却至580~630°C空冷，冷却速度6~15°C /So轧板米用淬火+低温回火的热处理方式。奥氏体化的温度为910°C ;在炉时间按1.3~1.5min/mmX板厚min计算；钢板淬火后进回火炉进行回火。回火温度180~230°C;在炉时间按2.5倍板厚mm，出炉后空冷。成品钢板性能检测结果为:厚度为20mm的钢板平均硬度为416HB，屈服强度为1263MPa，抗拉强度为1368MPa，延伸率为10.7%，常温冲击为93/98/96J，(TC冲击为79/76/106J, -20°C冲击为 65/62/71J，-40°C冲击为 41/43/51J。厚度为 40mm 的钢板的平均硬度为389HB，屈服强度为1171MPa，抗拉强度为1370MPa，延伸率为11.6%，常温冲击为127/143/126J，0°C冲击为 81/83/76J，-20°C冲击为 71/76/72J，_40°C冲击为 51/48/45J。实施例二: 入炉铁水为正常生产的铁水，入炉前不进行铁水预处理。转炉冶炼过程加入铁水及废钢，铁水与废钢配比为铁水135吨、废钢18吨。转炉冶炼采用双渣法进行操作。转炉终点C为0.073%、、P=0.0055% ;严格挡渣出钢，出钢时间5.2min,出钢1/5时加入合金，出钢2/5时加完合金；出钢后打入Al线脱氧不少于250m，并视装入量、终点C、钢水氧化性的变化进行适当调整。然后将钢水运送到LF精炼炉进行精炼操作。LF精炼炉造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高韧性耐磨钢的生产方法，采用转炉?LF精炼?VD真空?连铸?加热炉?轧制?加速冷却?热处理（Q+T）的工艺路线，其特征在于具体控制步骤如下：????（1）转炉冶炼采用双渣法操作对钢液中磷含量进行控制，转炉终点：C≤0.08%，P≤0.006%，转炉严格挡渣出钢，出钢过程进行渣洗操作，并加入铝锰铁进行脱氧；（2）在LF精炼炉造高碱度、强还原性精炼渣，对钢液进行脱氧、脱硫、夹杂物转变和合金化操作，在出站前喂入钙线，然后加入硼铁，钢液中硼含量按0.0015%～0.0020%进行控制；LF精炼结束后钢液进VD进行真空脱气处理不低于15min，VD破空后软吹10min；（3）连铸采用保护浇注，中包过热度控制为8~15℃，全程实行稳态浇注及合理的二次冷却速度，铸坯C类偏析控制在1.5级以下；（4）铸坯实行堆冷，热装铸坯温度降低到300~500℃时，送入加热炉进行加热；当铸坯是冷坯时，将铸坯预热到250℃以上后再送人加热炉进行加热，板坯加热速度控制在7~10min/cm，加热段温度控制在1220±20℃，均热段温度控制在1200±20℃；（5）粗轧展宽后的单道次压下率≥15%，中间坯厚度按大于或等于2.5倍板厚控制，粗轧开轧温度1020～1050℃，终轧温度930~960℃；精轧前三道次采用大压下，精轧开轧温度820～830℃，终轧温度780~810℃；轧后ACC冷却选择强冷工艺，开冷温度760～780℃，返红温度580～630℃，冷却速度6~15℃/s；（6）热处理工艺中，淬火温度910℃，在炉时间分钟按1.3~1.5min/mm×板厚计算，淬火采用大水量、高冷速；回火温度控制在180~230℃，回火时间分钟为2.5倍板厚mm。...

【技术特征摘要】
1.一种高韧性耐磨钢的生产方法，采用转炉-LF精炼-VD真空-连铸-加热炉-轧制-加速冷却-热处理(Q+T)的工艺路线，其特征在于具体控制步骤如下: (O转炉冶炼采用双渣法操作对钢液中磷含量进行控制，转炉终点:C< 0.08%,P^0.006%，转炉严格挡渣出钢，出钢过程进行渣洗操作，并加入铝锰铁进行脱氧； (2)在LF精炼炉造高碱度、强还原性精炼渣，对钢液进行脱氧、脱硫、夹杂物转变和合金化操作，在出站前喂入钙线，然后加入硼铁，钢液中硼含量按0.0015%~0.0020%进行控制；LF精炼结束后钢液进VD进行真空脱气处理不低于15min，VD破空后软吹IOmin ； (3)连铸采用保护浇注，中包过热度控制为8~15°C，全程实行稳态浇注及合理的二次冷却速度，铸坯C类偏析控制在1.5级以下； (4)铸坯实行堆冷，热装铸坯温度降低到30...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，刘建兵，郑健，徐琛，刘理，钱亚军，杨艳，龙安辉，肖九红，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：