CN106756578A - 一种sae8660热轧薄板及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SAE8660热轧薄板及生产工艺。该钢的化学成分质量百分含量为：C 0.56~0.64、Si 0.15~0.35、Mn 0.75~1.0、P≤0.035、S≤0.040、Al 0.025~0.035、Ni 0.40~0.70、Cr 0.40~0.60、Mo 0.15~0.25、余量为Fe，热轧薄板的规格为（1.6~8.5）×（960~1500）mm。采用100t转炉冶炼、LF精炼炉精炼、薄板坯连铸连轧、层流冷却、卷取、下线缓冷。连铸时钢水过热度为15～45℃，连铸拉速3.0～4.5m/min。铸坯入均热炉温度≥800℃，热轧薄板终轧温度为850～950℃，卷取温度为580～750℃，钢卷卷取后下线进行缓冷。所生产的SAE8660热轧薄钢板中心偏析弱、带状组织级别低、表面质量优良、氧化铁皮厚度薄、边部及表面裂纹发生率低、组织与性能均匀性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种SAE8660热轧薄板及其生产工艺，尤其涉及一种油锯链链条用高品质工具钢及其生产工艺。
背景技术
SAE8660为美国ASTM标准中的Ni-Cr-Mo系合金结构钢，具有硬度高、耐磨性与红硬性好和韧性优良的特点，国内外较多用于制造高端合金工具，特别是伐木用油锯链链条。
根据油锯链的应用特点，钢板原材料需要有较好的板形，非常高的尺寸精度与表面质量、较高的钢水纯净度、均匀的内部组织与力学性能。因此，SAE8660冶炼过程中的钢水纯净度控制、连铸板坯的表面及内部质量控制、精轧过程的尺寸精度控制及表面质量控制、轧后的钢卷冷却都显得非常重要。
目前，只有少数国外的先进钢铁企业生产这种高品质的SAE8660合金工具钢。国内极少见有生产，特别是采用短流程薄板坯连铸连轧工艺进行开发和生产还未见报道。薄板坯连铸连轧比常规连铸-常规热连轧线在薄规格生产上更有优势，主要表现在：连铸坯不下线冷却，有利于改善内部偏析，防止冷却过程中产生的表面裂纹，并有利于降低铸坯表面的氧化铁皮厚度，以提高后续热轧薄板的表面质量；精轧机组所能生产的规格更薄，产品的板形及尺寸精度更优良。
薄板坯连铸连轧因拉速快，同时连铸坯不能下线，因此对连铸工序操作和工艺技术的要求更高，而中高碳的合金钢由于碳含量及合金元素含量高的缘故，连铸坯的裂纹敏感性特别强，因此，采用薄板坯连铸连轧来生产中高碳合金钢的钢厂较少，大多是基于普碳、低碳或超低碳系列的各类钢种。广州珠江钢铁公司、湖南华菱涟源钢铁公司、武汉钢铁公司、安徽楚江特钢公司、河北钢铁唐山公司开展了采用薄板坯连铸连轧工艺生产中高碳钢的工作，并对其工作进行了公开，如专利申请“一种薄规格酸洗退火工具钢的生产方法”(申请号201510884109.0)、“一种生产中碳钢热轧薄钢板的方法”(200910041759.3)、“一种薄板坯中高碳钢生产工艺 ”(201510928582.4)、“一种免退火型中高碳钢板制造工艺 ”(201310076240.5)、“一种薄板坯连铸连轧生产中高碳钢的工艺” (201010525184.5)、“一种基于薄板坯工艺的中高碳高强度钢的生产方法”(200810048357.1)，与上述专利申请报道的产品相比，本发明所述的热轧薄板与背景技术中所披露的钢种的化学成分都不相同。
在国内钢铁行业技术水平与生产设备逐步达到甚至超越国外的大环境下，部分长期依靠进口的钢材逐步国产化，本发明亦旨在开发国内极少生产的SAE8660高品质合金工具钢，替代进口材料在国内油锯链行业的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中心偏析弱、带状组织级别低、表面质量优良及组织与性能均匀性好的SAE8660热轧薄板（尤其为油锯链链条用钢）及其生产工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
所述的一种SAE8660热轧薄板，钢的其化学成分（质量百分含量）为：C 0.56~0.64、Si0.15~.35、Mn 0.75~1.0、P≤0.035、S≤0.040、Ni 0.40~0.70、Cr 0.40~0.60、Mo 0.15~0.25、余量为Fe，热轧薄板规格为（1.6~8.5）×（960~1500）mm。
所述的一种SAE8660热轧薄板的生产工艺，包括如下步骤：
转炉冶炼→LF炉精炼→薄板坯连铸连轧→层流冷却→卷取→钢卷下线缓冷，工艺参数如下：
转炉与LF精炼炉生产洁净度较高的优质钢水。
薄板坯连铸连轧生产厚度为60～90mm的连铸板坯，连铸时钢水过热度为15～45℃，连铸拉速在3.0～4.5m/min，投入液芯压下，将连铸板坯厚度由70mm压薄至65～60mm，连铸板坯出连铸机扇形段后温度保持在850～950℃之间。
连铸板坯入均热炉温度≥800℃，入隧道式均热炉进行加热、保温。
用七机架精连轧机组将连铸板坯轧成（1. 6～8.5）×(960～1500)mm的热轧薄板，确保热轧薄板终轧温度为850～950℃。
将热轧薄板卷取成钢卷，卷取温度为580～750℃。
钢卷卷取后下线堆垛缓冷。
采用如上技术方案提供的一种SAE8860热轧薄板生产工艺与现有技术相比，本发明具有如下优点：
①在国内进行高质量的SAE8660合金工具钢的生产，突破了国外产品的技术封锁，实现了国产替代进口。
②用连铸连轧设备进行生产，避免了中碳合金钢连铸板坯下线必须缓冷的工序，可以实现在800℃以上的温度装炉，降低了能耗，节约了生产成本。连铸坯坯厚在60～90mm之间，与常规板坯210～230mm的厚度相比，柱状晶程度减弱，元素成分更均匀。连铸设备还可以实现液芯压下，更好的改善中心偏析，产品规格上可以实现薄至1.6mm厚度规格的生产。
③连铸板坯从连铸机可以直接进入均热炉，不需要缓冷或者下线，避免了这些过程中因冷却过快产生的铸坯表面裂纹；另外，入炉温度较高，不需要从低温开始升温，减薄了铸坯表面的氧化铁皮，也降低了板坯加热能耗。
④产品质量高，主要表现在：对于3mm以下的薄规格产品，仍然有很好的板形；钢板表面的氧化铁皮厚度薄，一般可在12μm以下，不存在边部或表面裂纹，色泽光亮均一，表面质量高；内部偏析弱，带状组织1.5级以下；显微组织与力学性能均匀性高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
所述的SAE8660热轧薄板钢，其化学成分质量百分含量为：C 0.56~0.64、Si 0.15~0.35、Mn 0.75~1.0、P≤0.035、S≤0.040、Ni 0.40~0.70、Cr 0.40~0.60、Mo 0.15~0.25、余量为Fe，热轧薄板规格为（1.6~8.5）×（960~1500）mm。所述的薄板生产工艺为转炉（或电炉）冶炼→LF精炼→连铸连轧→层流冷却→卷取→钢卷堆垛缓冷。
所涉及的SAE8660热轧薄板钢采用转炉（或电炉）冶炼，本案以100t氧气顶底复合吹炼转炉冶炼SAE8660热轧薄板用钢水，属于常规冶炼。当钢水成分及温度达到要求后出钢，出钢钢水送钢包精转炉（LF）对钢水进行精炼，精炼后的钢水由板坯连铸机连铸成连铸板坯，使铸坯中各元素的质量百分含量满足（达到）SAE8660热轧薄板钢含量的要求。
钢水连铸时过热度为15~45℃，连铸拉速为3.0~4.5m/mim。投入液芯压下，将连铸板坯厚度由70mm压薄至65~60mm，连铸板坯出连铸机扇形段后，温度为850~950℃。
将连铸板坯送入均热炉中，入炉后进入隧道式均热炉中进行加热与保温，确保连铸板坯入均热炉的入炉温度大于等于800℃，其后由七机架精连轧机组将连铸板坯轧制成（1.6~8.5）×（960~1500）mm热轧薄板（带钢），所述七机架精连轧机组为已有技术，是CSP生产线现有的设备。控制热轧薄板终轧温度850~950℃，将热轧薄板卷成钢卷，卷取温度控制在580~750℃。钢卷下线后放入热钢卷上进行堆垛缓冷。
实施例1：在CSP生产线生产。
将100吨转炉中冶炼并经LF炉精炼的钢水在板坯连铸机浇注成铸坯，其化学成分质量百分含量为：C 0.602、Si 0.232、Mn 0.864、P 0.012、S 0.0030、Al 0.034、Ni 0.476、Cr 0.480、Mo 0.168，其余为Fe和不可避免的杂质。
连铸生产时，钢水过热度为19～28℃，拉速3.6m/min，投入液芯压下，将连铸坯厚度由70mm压薄至65 mm，连铸板坯出连铸机扇形段后温度为886～918℃，连铸板坯经均热炉加热与保温，在七机架精连轧机组进行轧制，终轧温度900℃，轧制成4.0×1250mm带钢，带钢卷取成钢卷，卷取温度680℃。钢卷下线后放入热钢卷上进行堆垛缓冷。
按照以上工艺生产的SAE8660热轧薄板，钢板显微组织为细片层状珠光体+少量铁素体，晶粒大小均匀，中心偏析非常弱，所述钢板的力学性能如Rp0.2=597MPa、Rm=951MPa、A5=13.5%。
本工艺提供的产品其延伸率较高，达到13.5%，中心偏析非常弱，带状组织级别非常低，钢水纯净度高，夹杂物评级较低。
实施例2：在CSP生产线生产。
将100吨转炉中冶炼并经LF炉精炼的钢水在板坯连铸机浇注成铸坯，其化学成分质量百分含量为：C 0.621、Si 0.205、Mn 0.868、P 0.010、S 0.0024、Al 0.029、Ni 0.506、Cr 0.493、Mo 0.174，其余为Fe和不可避免的杂质。
连铸生产时，钢水过热度为20～31℃，拉速3.6m/min，投入液芯压下，将连铸坯厚度由70mm压薄至60 mm。连铸板坯出连铸机扇形段后温度为875～911℃，连铸板坯经均热炉加热与保温，在七机架精连轧机组进行轧制，终轧温度900℃，轧制成1.8×1250mm带钢，带钢卷取成钢卷，卷取温度700℃。钢卷下线后放入热钢卷上进行堆垛缓冷。
按照以上工艺生产的SAE8660热轧薄板，钢板显微组织为细片层状珠光体+少量铁素体，晶粒大小均匀，中心偏析非常弱，所述钢板的力学性能如Rp0.2=656MPa、Rm=973MPa、A5=15.5%。
本工艺提供的产品延伸率较高，达到15.5%，基本无中心偏析，带状组织级别非常低，钢水纯净度高，夹杂物评级较低。
Claims (2)
1. 一种SAE8660热轧薄板，其特征在于：热轧薄板钢的化学成分质量百分含量为C=0.56~0.64、Si= 0.15~0.35、Mn= 0.75~1.0、P≤0.035、S≤0.040、Al=0.025~0.035、Ni=0.40~0.70、Cr= 0.40~0.60、Mo= 0.15~0.25，余量为Fe，热轧薄板的规格为（1.6~8.5）×（960~1500）mm。
2.实施权利要求1所述的SAE8660热轧薄板的生产工艺，其特征在于：
采用100t氧气顶底复合吹炼转炉冶炼SAE8660热轧薄板用钢水，当钢水成分和温度达到要求后出钢，将钢水送钢包精炼站对钢水进行精炼处理，精炼后的钢水连铸成连铸板坯；
连铸时钢水过热度为15～45℃，连铸拉速3.0～4.5m/min，投入液芯压下，将连铸板坯厚度由70mm压薄至65～60mm，连铸板坯出连铸机扇形段后，温度保持在850～950℃之间；
把连铸板坯送入均热炉中，确保连铸板坯入均热炉温度≥800℃，入炉后进入隧道式均热炉中进行加热、保温；
用七机架精连轧机组将连铸板坯轧成（1.6～8.5）×（960～1500）mm的热轧薄板，热轧薄板终轧温度为850～950℃；
将热轧薄板卷取成钢卷，卷取温度为580～750℃；
卷取的钢卷下线后放入热钢卷上堆垛缓冷。
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