CN104372253A

CN104372253A - 基于薄板坯流程的工业链条用钢及其生产方法

Info

Publication number: CN104372253A
Application number: CN201410574797.6A
Authority: CN
Inventors: 杨晓江; 李秀景; 王云阁; 梅淑文; 汪云辉; 耿伟; 陈俊东; 杜洪波; 常玉国; 王卫东; 郝占全; 孙宏亮; 栗建辉
Original assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd Tangshan Branch
Current assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd Tangshan Branch
Priority date: 2014-10-25
Filing date: 2014-10-25
Publication date: 2015-02-25

Abstract

本发明公开了一种基于薄板坯流程的工业链条用钢及其生产方法，其钢种化学成分的重量含量为：C0.44～0.47%，Si0.18～0.35%，Mn0.55～0.75%，P≤0.020%，S≤0.008%，Cr0.25～0.37%，Als≤0.018%，B0.0009～0.0030%，N≤0.0060%，其余为Fe和不可避免的杂质。本链条钢在钢种成分设计中采用Cr、B元素进行微合金化，显著提高了钢的淬透性、耐磨性和钢的抗腐蚀能力，有效地提升了钢板性能和质量，有效地满足目前设备对链条高速、高精度和超长服役性的要求。本方法工艺生产中碳钢表面脱碳很少，工艺流程中省去了铸坯的冷却和加热步骤，从而有效地避免了铸坯的断裂。本方法生产的中碳钢表面质量、内部质量以及板形良好，力学性能均匀；同时具有生产成本低、能耗低、生产周期短、工艺过程简单的特点。

Description

基于薄板坯流程的工业链条用钢及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种中碳钢，尤其是一种基于薄板坯流程的工业链条用钢及其生产方法。

背景技术

目前，我国已经是世界上的工业链条生产大国，其中约有一半产品出口海外，但产品的质量和价格只能处于中、下档次的水平上，高质量的产品依然依靠进口，究其主要的原因是国内生产工业链条用钢的品质难以保证，在传统链条产品中通常以40Mn或45钢为主，但这两种钢淬透性差，淬火变形大，韧性、耐磨性差，很难满足目前设备对链条高速、高精度和超长服役性的要求。近几年，随着我国装备制造业的迅猛发展，工业链条用钢也急剧增加。研究开发一种具有较高强度和韧性，较好的耐磨、耐腐蚀和抗疲劳性的链条用钢已迫在眉睫。

工业链条用钢属中碳钢范畴，目前国内生产中碳钢多采用模铸或方坯连铸生产，而采用薄板坯连铸生产中碳钢较少，其原因在于生产过程存在较大难度，对炼钢工艺和连铸设备有严苛要求，在生产过程中容易造成铸坯断裂，且工艺复杂、产品质量不易保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高性能的基于薄板坯流程的工业链条用钢；本发明还提供了一种工艺简单、产品质量好的基于薄板坯流程的工业链条用钢的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的钢种化学成分的重量含量为：C 0.44～0.47%，Si 0.18～0.35%，Mn 0.55～0.75%，P≤0.020%，S≤0.008%，Cr 0.25～0.37%，Als≤0.018%，B 0.0009～0.0030%，N≤0.0060%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明方法包括下述工序流程：转炉冶炼工序、LF精炼工序、薄板坯连铸工序、加热工序、轧制和卷取工序；

所述LF精炼工序出站钢水化学成分的质量百分含量为：C 0.44～0.47%，Si 0.18～0.35%，Mn 0.55～0.75%，P≤0.020%，S≤0.008%，Cr 0.25～0.37%，Als≤0.018%，B 0.0009～0.0030%，N≤0.0060%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明方法所述LF精炼工序采用硼铁配硼。

本发明方法所述薄板坯连铸工序中，保证拉矫温度≥900℃，采用恒拉速控制，拉速控制范围为3.8～5.0m/min。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在钢种成分设计中采用Cr、B元素进行微合金化，显著提高了钢的淬透性、耐磨性和钢的抗腐蚀能力，有效地提升了钢板性能和质量。因此，本发明具有淬透性高、耐磨性好、抗腐蚀能力强的特点，能有效地满足目前设备对链条高速、高精度和超长服役性的要求。本发明采用硼铁配硼，能更有效的提高产品的淬透性。

本发明方法生产的中碳钢表面脱碳很少，表面质量、内部质量以及板形良好，力学性能均匀；同时具有生产成本低、能耗低、生产周期短、工艺过程简单的特点。本发明方法保证拉矫温度≥900℃，省去了铸坯的冷却和加热步骤，从而有效地避免了铸坯的断裂。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1－8：本基于薄板坯流程的工业链条用钢的工艺步骤如下所述。

下述实施例中：转炉150t，LF精炼150t，薄板坯连铸铸坯宽1250mm，厚70mm，生产钢种C45。

（1）铁水脱硫：对[S]＞0.030wt％的铁水进行铁水包喷吹镁粉、扒渣，将铁水脱硫至≤0.015wt％。

（2）转炉冶炼工序：终点压枪枪位1.5～1.7mm，时间大于5min；终渣碱度为2.4～3.5；钢水控制成分为：[C]≥0.06wt%，[S]≤0.025wt%，[P]≤0.020wt%；钢液温度1620℃～1660℃。

采用挡渣塞或挡渣锥挡渣出钢，下渣厚度≤50mm；钢包顶渣料加入量为：石灰200～500kg/炉；当出钢钢水高度700mm～1000mm时开始向钢包钢液中依次加入石灰、硅锰合金、硅铁、铬铁、铝锰钛，当转炉出钢2/3前加完合金料。

（3）LF精炼工序：脱硫、调温和微合金化，出站钢水化学成分质量百分百：C：0.44～0.47wt%，Si：0.18～0.35wt%，Mn：0.55～0.75wt%，P≤0.020wt%，S≤0.008wt%，Cr：0.25～0.37wt%，Als≤0.018wt%，B：0.0009～0.0030wt%，N≤0.0060wt%，出站温度：连铸第一包钢水温度为1555～1570℃，连浇各炉次钢水温度为1540～1555℃；采用硼铁配硼，硼铁加入量为10～12kg/炉。LF精炼出站钢水化学成分见表1所示：

表1：LF精炼出站钢水化学成(wt%)

（4）薄板坯连铸工序：中间包烘烤温度≥1100℃；浸入式水口烘烤温度≥900℃；大包采用长水口加氩气密封保护浇铸；结晶器保护渣采用熔点低、粘度低、保温性能好的中碳钢专用保护渣；钢水过热度第一包控制在25～45℃，连浇炉次控制在15～35℃；二次冷却采用强冷模式控制冷却，同时保证拉矫温度≥900℃；采用恒拉速控制，拉速控制范围为3.8～5.0m/min；各实施例具体的拉矫温度和拉速见表2。

表2：拉矫温度和拉速

（5）加热工序：辊底式加热炉，均热炉段温度控制为1100～1200℃，要求板坯加热均匀，头尾温差不超过30℃；出炉温度为1130～1200℃。

（6）轧制和卷取工序：开轧温度为1130～1200℃，终轧温度为840～880℃；卷取温度为600～750℃。

按上述工艺生产的工业链条用钢C45最终产品的力学性能见表3，淬透性见表4，耐磨性见表5。

表3：工业链条用钢C45产品力学性能

表4：工业链条用钢C45产品淬透性

在MG-200型销盘式高温磨损试验机上进行磨损试验，线速度1m/s，总行程1.2km（磨损时间20min），载荷为50N、100N、150N、200N，常温下平均磨损量见表5。

表5：工业链条用钢C45产品耐磨性（mg）

Claims

1.一种基于薄板坯流程的工业链条用钢，其特征在于，其钢种化学成分的重量含量为：C 0.44～0.47%，Si 0.18～0.35%，Mn 0.55～0.75%，P≤0.020%，S≤0.008%，Cr 0.25～0.37%，Als≤0.018%，B 0.0009～0.0030%，N≤0.0060%，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.一种基于薄板坯流程的工业链条用钢的生产方法，其特征在于，其包括下述工序流程：转炉冶炼工序、LF精炼工序、薄板坯连铸工序、加热工序、轧制和卷取工序；

3.根据权利要求2所述的基于薄板坯流程的工业链条用钢的生产方法，其特征在于：所述LF精炼工序采用硼铁配硼。

4.根据权利要求2或3所述的基于薄板坯流程的工业链条用钢的生产方法，其特征在于：所述薄板坯连铸工序中，保证拉矫温度≥900℃，采用恒拉速控制，拉速控制范围为3.8～5.0m/min。