CN106555109A

CN106555109A - 兼具低温冲击性能nm550钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN106555109A
Application number: CN201610929649.0A
Authority: CN
Inventors: 邓建军; 陈起; 韦明; 吕建会; 桑德广; 雷钧皓; 莫德敏; 张亚丽; 郭恒斌
Original assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2017-04-05

Abstract

一种兼具低温冲击性能NM550钢板及其生产方法，包括冶炼连铸工序、加热、轧制工序和热处理工序；所述钢板重量百分含量：0.32%≤C≤0.37%，0.20%≤Si≤0.50%，1.10%≤Mn≤1.40%，P≤0.015%，S≤0.010%，0.25%≤Cr≤0.50%，0.25%≤Ni≤0.50%，0.020%≤Al≤0.050%，0.15%≤Mo≤0.40%，0.010%≤Ti≤0.020%，0.020%≤Nb≤0.040%，0.001%≤B≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。所生产钢板具有均匀细小的组织结构和优良的综合力学性能。

Description

兼具低温冲击性能NM550钢板及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种耐磨钢及其生产方法，尤其是一种兼具低温冲击性能NM550钢板及其生产方法。

背景技术

耐磨钢作为一种重要的耐磨材料，被广泛应用于矿山、煤矿和机械等行业之中。伴随着工程机械向大型化、轻量化的发展，对耐磨钢的强度、低温冲击性能等提出了更好的要求。我国耐磨钢的开发起步较晚，尽管国内已经先后开发出了NM360、NM400、NM450等耐磨钢，并已经大批量生产，但相对于高级别尤其要求低温冲击的耐磨钢，仍然是生产难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种力学性能优良的兼具低温冲击性能NM550钢板；本发明还提供了一种兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明由以下重量百分含量的成分构成：0.32%≤C≤0.37%，0.20%≤Si≤0.50%，1.10%≤Mn≤1.40%，P≤0.015%，S≤0.010%，0.25%≤Cr≤0.50%，0.25%≤Ni≤0.50%，0.020%≤Al≤0.050%，0.15%≤Mo≤0.40%，0.010%≤Ti≤0.020%，0.020%≤Nb≤0.040%，0.001%≤B≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板板厚1/4处-40℃纵向冲击功≥20焦耳。

本发明所述钢板最大厚度为60mm。

本发明方法包括冶炼连铸工序、加热、轧制工序和热处理工序；所述钢板由以下重量百分含量的成分构成如上所述。

本发明方法所述加热工序：加热温度≤1240℃，均热温度1220℃-1240℃，均热保温时间≥60min，总加热时间≥10min/cm。

本发明方法所述轧制工序：采用二阶段控轧工艺；第一阶段开轧温度1050℃～1150℃，晾钢厚度≥H+50mm，其中H为成品钢板厚度；第二阶段开轧温度≤950℃，终轧温度≤880℃。所述轧制工序中，轧后入水控冷，返红温度650℃～750℃；然后堆垛缓冷48小时及以上。

本发明方法所述热处理工序采用淬火+低温回火工艺。所述热处理工序：淬火介质为水，淬火温度为910℃±10℃；回火温度为200℃±20℃，保温时间为(3.5～4.5)×t分钟，t为钢板毫米厚度；保温后空冷。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明兼具耐磨性能和低温冲击性能，具有耐磨性好、低温冲击韧性良好、同板硬度均匀的特点。

本发明方法通过加入适量合金元素和合适的轧制及热处理工艺，从而使所生产钢板具有均匀细小的组织结构和优良的综合力学性能，所得NM550钢板最大厚度可达到60mm，板厚1/4处-40℃纵向冲击功≥20焦耳，钢板表面布氏硬度≥530HB；具有强度适中、板厚1/4处-40℃低温冲击韧性优良的特点，有广阔的应用前景。

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。

本兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法包括有冶炼连铸工序、加热工序、轧制工序和热处理工序，各工序的工艺如下所述：

（1）冶炼连铸工序：先采用转炉方式冶炼，然后送入LF精炼炉内进行精炼，再经VD炉真空处理，得到出钢钢水；所述VD炉真空处理时，真空度≤66.5MPa，保持时间≥15分钟。出钢钢水经过连铸操作铸出坯料，得到连铸坯。所述连铸坯由以下重量百分含量的成分构成：0.32%≤C≤0.37%，0.20%≤Si≤0.50%，1.10%≤Mn≤1.40%，P≤0.015%，S≤0.010%，0.25%≤Cr≤0.50%，0.25%≤Ni≤0.50%，0.020%≤Al≤0.050%，0.15%≤Mo≤0.40%，0.010%≤Ti≤0.020%，0.020%≤Nb≤0.040%，0.001%≤B≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。

（2）加热工序：加热温度≤1240℃，确保钢坯烧透，均热温度1220℃～1240℃，均热段保温≥60min，总加热时间≥10min/cm。

（3）轧制工序：采用二阶段控轧工艺；第一阶段开轧温度1050℃～1150℃，晾钢厚度≥H+50mm,其中H为成品钢板厚度mm；第二阶段开轧温度≤950℃，终轧温度≤880℃；轧后入水控冷，返红温度650℃～750℃；然后堆垛缓冷，堆垛时间48小时以上。

（4）热处理工序：采用淬火+低温回火工艺；所述淬火温度为910℃±10℃，淬火介质为水；回火温度为200℃±20℃，保温时间为(3.5～4.5)×t分钟，t为钢板毫米厚度；保温后空冷，即可得到所述的NM550钢板。

实施例1：本兼具低温冲击性能NM550钢板的具体生产工艺如下所述。

（1）冶炼连铸工序：VD炉真空处理时，真空度为60MPa，保持时间18分钟；连铸得到厚度为300mm的连铸坯。

（2）加热工序：加热温度1238℃，均热温度1225℃，均热段保温66min，总加热时间331分钟。

（3）轧制工序：第一阶段开轧温度1150℃；第二阶晾钢厚度为125mm，开轧温度为950℃，终轧温为度880℃；返红温度750℃；堆垛缓冷51小时。

（4）热处理工序：淬火温度为915℃，淬火介质为水；回火温度为210℃，保温时间为270min，出炉空冷。

本实施例所得NM550钢板的厚度为60mm，化学成分如表1所示，力学性能如表2所示。

实施例2：本兼具低温冲击性能NM550钢板的具体生产工艺如下所述。

（1）冶炼连铸工序：VD炉真空处理时，真空度为55MPa，保持时间21分钟；连铸得到厚度为300mm的连铸坯。

（2）加热工序：加热温度1233℃，均热温度1235℃，均热段保温63min，总加热时间322分钟。

（3）轧制工序：第一阶段开轧温度1110℃；第二阶晾钢厚度为120mm，开轧温度为920℃，终轧温为度841℃；返红温度710℃；堆垛缓冷时间55小时。

（4）热处理工序：淬火温度为910℃，淬火介质为水；回火温度为200℃，保温时间为233min，出炉空冷。

实施例3：本兼具低温冲击性能NM550钢板的具体生产工艺如下所述。

（1）冶炼连铸工序：VD炉真空处理时，真空度为58MPa，保持时间20分钟；连铸得到厚度为300mm的连铸坯。

（2）加热工序：加热温度1235℃，均热温度1220℃，均热段保温61min，总加热时间308分钟。

（3）轧制工序：第一阶段开轧温度1080℃；第二阶晾钢厚度为110mm，开轧温度为920℃，终轧温为度838℃；返红温度701℃；堆垛缓冷时间53小时。

（4）热处理工序：淬火温度为920℃，淬火介质为水；回火温度为180℃，保温时间为218min，出炉空冷。

实施例4：本兼具低温冲击性能NM550钢板的具体生产工艺如下所述。

（1）冶炼连铸工序：VD炉真空处理时，真空度为59MPa，保持时间15分钟；连铸得到厚度为300mm的连铸坯。

（2）加热工序：加热温度1230℃，均热温度1225℃，均热段保温69min，总加热时间328分钟。

（3）轧制工序：第一阶段开轧温度1050℃；第二阶晾钢厚度为115mm，开轧温度为915℃，终轧温为度822℃；返红温度650℃；堆垛缓冷时间48小时。

（4）热处理工序：淬火温度为910℃，淬火介质为水；回火温度为200℃，保温时间为210min，出炉空冷。

实施例5：本兼具低温冲击性能NM550钢板的具体生产工艺如下所述。

（1）冶炼连铸工序：VD炉真空处理时，真空度为62MPa，保持时间22分钟；连铸得到厚度为300mm的连铸坯。

（2）加热工序：加热温度1240℃，均热温度1240℃，均热段保温67min，总加热时间320分钟。

（3）轧制工序：第一阶段开轧温度1090℃；第二阶晾钢厚度为125mm，开轧温度为935℃，终轧温为度842℃；返红温度688℃；堆垛缓冷时间52小时。

（4）热处理工序：淬火温度为910℃，淬火介质为水；回火温度为220℃，保温时间为235min，出炉空冷。

实施例6：本兼具低温冲击性能NM550钢板的具体生产工艺如下所述。

（1）冶炼连铸工序：VD炉真空处理时，真空度为66.5MPa，保持时间22分钟；连铸得到厚度为300mm的连铸坯。

（2）加热工序：加热温度1235℃，均热温度1230℃，均热段保温60min，总加热时间330分钟。

（3）轧制工序：第一阶段开轧温度1070℃；第二阶晾钢厚度为120mm，开轧温度为930℃，终轧温为度840℃；返红温度695℃；堆垛缓冷时间52小时。

（4）热处理工序：淬火温度为900℃，淬火介质为水；回火温度为200℃，保温时间为230min，出炉空冷。

表1：各实施例NM550钢板的化学成分 wt,%

表1中，余量为Fe和不可避免的杂质。

表2：各实施例NM550钢板的力学性能

由表2的力学性能检验结果可以看出，通过本方法生产出的NM550钢板性能均满足要求，且板厚1/4处-40℃冲击功≥29J。

Claims

1.一种兼具低温冲击性能NM550钢板，其特征在于，其由以下重量百分含量的成分构成：0.32%≤C≤0.37%，0.20%≤Si≤0.50%，1.10%≤Mn≤1.40%，P≤0.015%，S≤0.010%，0.25%≤Cr≤0.50%，0.25%≤Ni≤0.50%，0.020%≤Al≤0.050%，0.15%≤Mo≤0.40%，0.010%≤Ti≤0.020%，0.020%≤Nb≤0.040%，0.001%≤B≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的兼具低温冲击性能NM550钢板，其特征在于：所述钢板板厚1/4处-40℃纵向冲击功≥20焦耳。

3.根据权利要求1或2所述的兼具低温冲击性能NM550钢板，其特征在于：所述钢板最大厚度为60mm。

4.一种兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法，其特征在于：其包括冶炼连铸工序、加热、轧制工序和热处理工序；所述钢板由以下重量百分含量的成分构成：0.32%≤C≤0.37%，0.20%≤Si≤0.50%，1.10%≤Mn≤1.40%，P≤0.015%，S≤0.010%，0.25%≤Cr≤0.50%，0.25%≤Ni≤0.50%，0.020%≤Al≤0.050%，0.15%≤Mo≤0.40%，0.010%≤Ti≤0.020%，0.020%≤Nb≤0.040%，0.001%≤B≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。

5.根据权利要求4所述的兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法，其特征在于，所述加热工序：加热温度≤1240℃，均热温度1220℃-1240℃，均热保温时间≥60min，总加热时间≥10min/cm。

6.根据权利要求4所述的兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序：采用二阶段控轧工艺；第一阶段开轧温度1050℃～1150℃，晾钢厚度≥H+50mm，其中H为成品钢板厚度；第二阶段开轧温度≤950℃，终轧温度≤880℃。

7.根据权利要求6所述的兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法，其特征在于：所述轧制工序中，轧后入水控冷，返红温度650℃～750℃；然后堆垛缓冷48小时及以上。

8.根据权利要求4－7任意一项所述的兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法，其特征在于：所述热处理工序采用淬火+低温回火工艺。

9.根据权利要求8所述的兼具低温冲击性能NM550钢板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序：淬火介质为水，淬火温度为910℃±10℃；回火温度为200℃±20℃，保温时间为(3.5～4.5)×t分钟，t为钢板毫米厚度；保温后空冷。