CN103014543B

CN103014543B - 一种耐磨钢nm400e中厚板的生产工艺

Info

Publication number: CN103014543B
Application number: CN201210584676.0A
Authority: CN
Inventors: 朱书成; 许少普; 李亮亮; 康文举; 唐郑磊; 袁永旗; 于飒; 王新
Original assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Current assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Priority date: 2012-12-30
Filing date: 2012-12-30
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2032-12-30
Also published as: CN103014543A

Abstract

本发明公开了一种耐磨钢NM400E中厚板的生产工艺。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、铸坯加热、轧制、缓冷、热处理等工艺控制。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30mm～40mm高强度NM400E钢，其屈服强度控制在1000～1100MPa，抗拉强度控制在1200～1300MPa；伸长率控制在13%～17%；-40℃V型冲击功控制在60～80J；高温回火状态布氏硬度380～420。

Description

一种耐磨钢NM400E中厚板的生产工艺

技术领域

本发明属于中厚板生产技术领域，具体涉及到一种耐磨钢NM400E中厚板的生产工艺。

背景技术

耐磨钢NM400E因具有较高的强度、硬度和韧性，切削加工性能好，主要用于大型挖掘机、装载机、旋挖钻机的铲斗主刃板、钻头等耐磨结构件。由于NM400E合金添加量较大钢板容易发生偏析、疏松等缺陷，且该钢种强度、硬度、低温冲击性能要求较高，因此其生产难度较大。

发明内容

针对上述问题，经过本发明人摸索，获得了一种30mm～40mm厚度耐磨钢NM400E中厚板的生产方法，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种耐磨钢NM400E中厚板。

本发明的另一目的在于提供一种耐磨钢NM400E中厚板的生产工艺。

为达到上述第一个目的，本发明采取的技术方案中厚度为30mm～40mm的NM400E钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：

C：0.16～0.19、Si：0.20～0.40、Mn：1.25～1.35、P：≤0.015、S：≤0.005、Cr：0.20～0.30、Mo：0.20～0.30、V：0.04～0.06、Nb：0.17～0.03、Ti：0.17～0.26、Ni：0.25～0.35、Als：0.20～0.40，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、铸坯加热、轧制、缓冷、热处理等工艺控制。

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30mm～40mm高强度NM400E钢，其屈服强度控制在1000～1100MPa，抗拉强度控制在1200～1300 MPa，；伸长率控制在13%～17%； -40℃V型冲击功控制在60～80 J；高温回火状态布氏硬度380～420。

具体实施方式

本发明采用转炉冶炼、模铸浇注，3800m宽厚板轧机轧制的方法生产NM400E耐磨钢板；其工艺流程为：优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、退火、外检、探伤、入库。

本发明所述中厚度30～40mm的NM400E钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：成分设计：C：0.16～0.19、Si：0.20～0.40、Mn：1.25～1.35、P：≤0.015、S：≤0.005、Cr：0.20～0.30、Mo：0.20～0.30、V：0.04～0.06、Nb：0.17～0.03、Ti：0.17～0.26、Ni：0.25～0.35、Als：0.20～0.40，其它为Fe和残留元素。

KR铁水预处理工艺：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃。

转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.5～4.0控制，出钢目标P≤0.015%、C≥0.05%、S≤0.012%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石。出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩。

吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200～500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1570℃。 [0014] LF精炼工艺：精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节。加入精炼渣料，碱度按4.0-6.0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入。加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6～10min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次。离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃（不采用真空脱气）/1610±15℃（采用真空脱气）。

VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥15min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露。正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度—目标离站温度）/1.7min。覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃。

连铸工艺：全程采取保护浇注，防止钢水吸气，中包过热度控制在15～25℃范围内，连铸拉速按照0.72m/min执行，二冷采用8#冷却水表，结晶器冷却采用2#冷却曲线；

加热工艺:铸坯堆冷后送至连续炉进行加热，一阶段加热温度≤950℃，二阶段加热温度控制在1220～1240℃，均热段温度控制在1200～1220℃，总加热时间控制在5h左右；

控轧控冷

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，道次压下量为35mm；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800～840℃；

堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷。钢板堆垛缓冷工艺如下：堆垛缓冷温度不低于450℃，堆冷时间≥24小时；

热处理工艺：采用淬火+回火工艺的热处理工艺，淬火温度950±10℃，保温时间为T=2.0min/mm，回火温度为650±10℃，保温时间为T=4.0min/mm；保证钢板原始组织及冲击韧性。

结果分析

机械力学性能分析

成份及机械力学性能按GB/T3077-1999执行，机械性能具体见下表。

本次分别试生产32mm、40mm厚NM400E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30～40 mm高强度NM400E钢。其其屈服强度控制在1000～1100MPa，抗拉强度控制在1200～1300 MPa，；伸长率控制在13%～17%； -40℃V型冲击功控制在70～80 J；高温回火状态布氏硬度400～420J。同时，性能指标完全满足了标准及客户要求。

Claims

1.一种耐磨钢NM400E 中厚板的生产工艺，所述NM400E 钢板包含如下质量百分比的化学成分( 单位，wt%) ：C：0.16～0.19、Si：0.20～0.40、Mn：1.25～1.35、P：≤ 0.015、S：≤ 0.005、Cr：0.20～0.30、Mo：0.20～0.30、V：0.04～0.06、Nb：0.17～0.03、Ti：0.17～0.26、Ni：0.25～0.35、Als：0.20～0.40，其它为Fe和残留元素；其采取的生产方法包括：转炉冶炼、LF 精炼、真空精炼、浇注、铸坯加热、轧制、缓冷、热处理工艺步骤；其特征在于在吹氩处理工艺中，氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200～500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1570℃ ；在LF 精炼工艺中，精炼过程中全程吹氩，加热时间按两次控制，一加热7～12min、二加热6～10min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6 次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃ /1610±15℃ ；在加热工艺中，铸坯堆冷后送至连续炉进行加热，一阶段加热温度≤ 950℃，二阶段加热温度控制在1220～1240℃，均热段温度控制在1200～1220℃，总加热时间控制在5h；在控轧控冷工艺中，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，道次压下量为35mm ；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800～840℃ ；在堆冷工艺中，堆垛缓冷温度不低于450℃，堆冷时间≥ 24 小时；在热处理工艺中，采用淬火+ 回火工艺的热处理工艺，淬火温度950±10℃，保温时间为T=2.0min/mm，回火温度为650±10℃，保温时间为T=4.0min/mm。