CN102345071A

CN102345071A - 一种合金用结构钢30CrMo加B钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN102345071A
Application number: CN2011101904870A
Authority: CN
Inventors: 朱书成; 杨东; 许少普; 崔冠军; 唐郑磊; 张涛; 李红阳; 袁恒; 朱成杰; 徐昭; 庞林; 刘庆波; 康文举
Original assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Current assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: CN102345071B

Abstract

本发明公开了一种合金用结构钢30CrMo加B钢板及其生产方法，该板包含如下质量百分比的化学成分：C：0.28～0.33、Si：0.20～0.35、Mn：0.60～0.80、P：≤0.018、S：≤0.005、Cr：0.90～1.10、Mo：0.15～0.25、Als：0.20～0.40、B：0.0008～0.0015，其它为Fe和残留元素。本发明采取的生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、铸坯/钢锭加热、轧制、缓冷、热处理工艺；通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制及调质处理等工艺有效实施，成功地开发出了≤100mm高强度30CrMo加B钢，此加B钢产品的实物机械性能与不加B钢相比大有提高。与常规30CrMo性能相比，平均屈服强度、平均抗拉强度、平均高温回火状态布氏硬度提高。同时，性能指标完全满足了标准及客户要求。

Description

一种合金用结构钢30CrMo加B钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于钢板生产技术领域，具体涉及一种新型一种合金用结构钢30CrMo加B钢板及其生产方法。

背景技术

合金结构钢30CrMo因具有较高的强度和韧性，切削加工性能好，一般用于制造松土器单齿支角齿杆、截面较大的轴和主轴、高负荷的操纵轮、螺栓、齿轮，化工用高压导管等。作为松土器单齿支角齿杆材料使用时，松土机往往需要在有岩石、石粒的地面环境工作，由于工作环境的恶化，原先松土用单齿支角齿杆已不能满足要求，在此背景下，有必要开发一种新型30CrMo材料，其制造的单齿支角齿杆适应岩石、石粒地面的工作环境。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种新型一种合金用结构钢30CrMo加B钢板，为了完成此新型30CrMo钢板材料的设计、生产，通过加入B元素，在国标范围内适当提高C、Mn等元素，并设计合适的热处理工艺，以提高此新型材料——30CrMo加B的机械性能。

本发明的另一目的在于提供此合金用结构钢30CrMo加B钢板的生产方法。

为达到上述第一个目的，本发明采取的技术方案是厚度在100mm以下的30CrMo加B钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：

C：0.28～0.33、Si：0.20～0.35、Mn：0.60～0.80、P：≤0.018、S：≤0.005、Cr：0.90～1.10、Mo：0.15～0.25、Als：0.20～0.40、B：0.0008～0.0015，其它为Fe和残留元素。

为达到上述目的，本发明采取的生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、铸坯/钢锭加热、轧制、缓冷、热处理工艺；在转炉冶炼工艺中，按洁净钢冶炼工艺标准进行控制，出钢碳≥0.08%,出钢P≤0.015%，S≤0.012%；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在LF精炼工艺中，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上，铬铁、钼铁和硼铁在白渣形成后的二加热过程加入；在真空精炼工艺中，在≤67Pa下的保压时间按≥22min进行控制，破真空后立即进行Ca处理，对夹杂物进行改性，软吹大于5min后吊钢；在加热工艺中，连铸坯最高加热温度控制在≤1280℃；钢锭最高加热温度控制在≤1300℃；在轧制工艺中，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050℃～1150℃，采用高温低速大压下轧制；二阶段开轧温度≤950℃，二阶段采取小压下轧制，道次压下量为15～20mm，终轧温度840～940℃；在缓冷工艺中，入缓冷坑温度≥400℃，缓冷时间≥36小时；在热处理工艺中，采用调质工艺，淬火保温温度840～900℃，保温时1.8 ～2.4mim/mm，入水时间≥25min，回火保温温度600～700℃，保温时间2.8～4.3min/mm。

通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制及调质处理等工艺有效实施，成功地开发出了≤100 mm高强度30CrMo加B钢，此加B钢产品的实物机械性能与不加B钢相比大有提高。其屈服强度控制在940～985MPa，抗拉强度控制在1015～1105 MPa，；伸长率控制在14%-17%； 20℃V型冲击功控制在100～150 J；高温回火状态布氏硬度200～225。与常规30CrMo性能相比，平均屈服强度提高50 MPa，平均抗拉强度提高80 MPa，平均高温回火状态布氏硬度提高15。同时，性能指标完全满足了标准及客户要求。

具体实施方式

在本发明中：

1、成分设计

C主要与其它元素形成碳化物，起组织强化和析出强化作用，提高钢板强度；Mn主要起固溶强化和降低相变温度，起提高钢板强度的作用；B元素可提高淬透性，调质处理可提高钢板强度。本发明采取在一般30CrMo成分基础上，适当提高C、Mn元素，并加入B元素，在技术方案中厚度100mm以下的30CrMo加B钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：

2、工艺控制重点

2.1 转炉冶炼工艺点要求

按洁净钢冶炼工艺标准进行控制，出钢碳≥0.08%,出钢P≤0.015%，S≤0.012%；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；

2.2 LF精炼工艺点要求

采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上，铬铁、钼铁和硼铁在白渣形成后的二加热过程加入；

2.3真空精炼工艺点要求

在≤67Pa下的保压时间按≥22min进行控制，破真空后立即进行Ca处理，对夹杂物进行改性，软吹大于5min后吊钢。

2.4 加热工艺要点

连铸坯最高加热温度控制在≤1280℃；钢锭最高加热温度控制在≤1300℃；

2.5 轧制工艺要点

采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050℃～1150℃，采用高温低速大压下轧制；二阶段开轧温度≤950℃，二阶段采取小压下轧制，道次压下量为15～20mm，终轧温度840～940℃；

2.6 缓冷工艺要点

入缓冷坑温度≥400℃，缓冷时间≥36小时；

2.7 热处理工艺要点

采用调质工艺，淬火保温温度840～900℃，保温时1.8 ～2.4mim/mm，入水时间≥25min，回火保温温度600～700℃，保温时间2.8～4.3min/mm。

实施例

通过转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、加热、轧制、缓冷、热处理等工艺，获得如下表1所述化学成分的30CrMo加B成品钢，其中各工艺参数及力学性能见如下表1、2。

表1 30CrMo加B钢的化学成分

表2 30CrMo加B钢的机械力学性能

本次分别试生产100mm、50mm厚30CrMo加B各 10批，通过合理的化学成分设计及生产工艺控制，成功地开发出了≤100 mm高强度30CrMo加B钢，此加B钢产品的实物机械性能与不加B钢相比大有提高。其屈服强度控制在940～985MPa，抗拉强度控制在1015～1105 MPa，；伸长率控制在14%～17%； 20℃V型冲击功控制在100～150 J；高温回火状态布氏硬度200～225。与常规30CrMo性能相比，平均屈服强度提高50 MPa，平均抗拉强度提高80 MPa，平均高温回火状态布氏硬度提高15。同时，性能指标完全满足了标准及客户要求。

Claims

1.一种合金用结构钢30CrMo加B钢板，其特征在于厚度在100mm以下的30CrMo-B钢板包含如下质量百分比的化学成分：

2.一种如权利要求1所述合金用结构钢30CrMo加B钢板的生产方法，该生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、铸坯/钢锭加热、轧制、缓冷、热处理工艺；其特征在于在转炉冶炼工艺中，按洁净钢冶炼工艺标准进行控制，出钢碳≥0.08%,出钢P≤0.015%，S≤0.012%；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在LF精炼工艺中，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上，铬铁、钼铁和硼铁在白渣形成后的二加热过程加入；在真空精炼工艺中，在≤67Pa下的保压时间按≥22min进行控制，破真空后立即进行Ca处理，对夹杂物进行改性，软吹大于5min后吊钢；在加热工艺中，连铸坯最高加热温度控制在≤1280℃；钢锭最高加热温度控制在≤1300℃；在轧制工艺中，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050℃～1150℃，采用高温低速大压下轧制；二阶段开轧温度≤950℃，二阶段采取小压下轧制，道次压下量为15～20mm，终轧温度840～940℃；在缓冷工艺中，入缓冷坑温度≥400℃，缓冷时间≥36小时；在热处理工艺中，采用调质工艺，淬火保温温度840～900℃，保温时1.8 ～2.4mim/mm，入水时间≥25min，回火保温温度600～700℃，保温时间2.8～4.3min/mm。