CN107099728B - 一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，包括步骤：高炉铁水、铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼、传统板坯连铸、加热炉、高压水除磷、热连轧机组、超快速冷却、卷取、开平、加热、淬火、回火、精整。本发明通过合理的合金化设计，选用低成本高Ti微合金化技术，通过两阶段控制轧制后超快速冷却淬火控制微观组织，充分发挥合金的性能强化作用，减少合金的加入量及贵重合金的使用量，采用此方法与传统工艺相比较，减少贵重合金的加入量，提高了钢的强韧配比，节约社会资源，降低生产成本。

Description

一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法
技术领域
本发明属于耐磨钢板制造技术领域。尤其涉及一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法。
背景技术
抗磨耐热钢件广泛应用于高温氧化性气氛及磨料磨损的工况,这些零部件的性能直接影响整个设备的正常运行,不仅要求材质具有高的高温强度和一定的耐磨性,还要有良好的抗氧化性,才能满足其使用性能的要求。使用性能好和寿命长的零部件,既可以大大降低材料消耗减少生产成本,具有良好的经济效益又可保证安全生产,提高设备运行效率,同时减少设备维修工作量,降低劳动强度,改善工人劳动条件,具有良好的社会效益。其广泛应用于矿山机械、电力工业、水泥工业、煤处理工业等行业。国内仅低合金耐磨钢板年用量在100万吨左右，另有大量的耐磨铸钢、高锰钢也在逐渐的被替代，目前国内10mm及其以下规格少量使用国内产品，主要使用瑞典SSAB的hardox系列，价格高，供货周期长。过去，耐磨钢通常以Ni、Cu、Mo、Nb、V等贵重合金的微合金化为主，但随着Ni、Cu、Mo、Nb价格的不断上涨，产品成本居高不下，在钢铁材料近年来微利甚至无利的艰难时期，钢材最终产品的价格成本就是市场竞争力，就是钢铁企业生产与发展之动力，而以Ti微合金化为主的耐磨钢的研发开始受到重视，尤其是低成本高性能的钛微合金化耐磨钢的开发，采用传统板坯连铸连轧线生产高Ti微合金薄规格耐磨钢从钢水冶炼到产品出厂时间可缩短到24小时以内，并且生产成本低，薄规格板形好，产品性能均匀稳定，具有显著的市场竞争能力。
发明内容
本发明目的是提供一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，使其较传统的热轧+离线淬火+回火热处理耐磨钢生产工艺采用高Ti传统板坯连铸连轧工艺和超快冷工艺结合得到更优良更细密的微观组织，充分发挥Ti微合金化的作用，降低贵重合金的使用，生产出具有高的耐磨性能、抗腐蚀性能、高耐热性和焊接性能、板形良好的薄规格耐磨钢，降低了生产成本，缩短了交货周期，提高了产品的市场竞争能力。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，包括步骤：
(1)将温度>1250℃、[S]≤0.020％的合格的铁水先进行扒渣处理，根据来料铁水的温度、重量及脱硫终点硫含量要求，进行KR脱S,[S]≤0.0020％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.0～4.0；
(2)进行转炉冶炼，用球团矿作冷却剂，球团矿和氧化铁皮必须按相关规定加入；萤石应根据炉内渣情况分批少量加入，每吨钢加入量≤4kg，双渣时每吨钢≤5.5kg，吹炼终点前2min严禁加入萤石，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚≤50mm，在转炉出钢过程中采用分步脱氧工艺进行脱氧；
(3)钢水送入LF精炼站，钢水进入精炼站后，对钢水用300～800NL/min氩气流量搅拌1～2min，以便化渣；将石墨电极插入钢水中，供电升温，同时向钢水中吹氩，吹氩流量保持在100～400NL/min，吹氩4～10min；钢水脱硫时吹氩流量为100～450NL/min，吹氩4～10min测温；取样时吹氩流量为100～400NL/min；吹氩压力1.2～1.8MPa，在钢水精炼过程中，向钢水中加入造渣料造渣，进行脱硫精炼去夹杂处理，将渣中二元碱度R(CaO/Si02)控制在1.3～2.8，并使渣中Fe0+Mn0<2.0％，出站钢水[S]≤0.008％；
(4)RH炉精炼，到RH后，钢包开到待处理位，测量钢包净空高度、渣厚及温度，钢包净空控制在300～700mm，钢水顶渣厚度应小于100mm，钢水温度为1615℃～1630℃；根据钢包净空高度及渣厚顶升钢包，确保插入管插入钢水深度不小于600mm,根据温度、氧含量和钢样成分进行合金化成分精调，合金化顺序：先加Al合金；然后加入SiFe、MnFe、CrFe、MoFe、NbFe，合金加入后在极限真空度下循环3分钟，测温、取样、定氧；合金化后要求钢中[O]氧量控制在3ppm以下，温度控制在1590～1600℃，RH精炼出站前依次喂铝线和钛金属，所述钛金属为钛线或者Ti合金，调整AlS和Ti的成分，最后进行B的微合金化；
(5)进行传统板坯连铸，对中间包钢水表面采用双层覆盖剂，下层加足量碱性覆盖剂，而上层加低碳酸性覆盖剂，中间包采用恒重操作；钢水从大包到中间包采用长水口浇注、氩气保护，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在15～30℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在1.0～1.2m/min，连铸坯厚度220mm，进行传统板坯连铸后得到的铸坯的化学成分及其含量为：C为0.16～0.20wt％，Si为0.2～0.4wt％，Mn为0.8～1.5wt％，Mo为0.10～0.20wt％，Cr为0.30～0.50wt％，Nb为0.02～0.05wt％，Ti为0.10～0.15wt％，B为0.0005～0.0010wt％，P<0.015wt％，S<0.010wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；板坯冷却到室温，对板坯质量及表面进行检查，扒去连铸坯表面一层表皮；
(6)送入炉加热，在加热炉内加热时间≥240min，加热温度1180～1260℃，板坯出加热炉温度≥1150℃，采用两阶段控制轧制；
(7)出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力≥16MPa；
(8)除磷后进行粗轧5～9道次粗轧，粗轧完待钢温降到900～950℃，进行奥氏体非再结晶区精轧，保证非再结晶区的总压下率>45％，按轧制能力加大道次压下量，特别是精轧前3道次压下率≥50％，终轧温度控制820～860℃，最后道次压下率≤12％；
(9)轧件出轧机后采用超快冷装置冷却，冷却速率为15～30℃/s，淬火终止温度为550～650℃；
(10)卷取机卷取，进行堆垛冷却；
(11)送热处理车间进行开平；
(12)对钢板进行抛丸处理去除表面氧化铁皮；
(13)开平后进入热处理炉加热到900～950℃，保温1.5～2h，进行淬火处理；
(14)温度降至300～400℃时进行回火处理；
(15)在精整机组进行精整、检验。
进一步地，步骤(2)中，所述转炉新开炉前6炉及大补后前2炉不得冶炼相同钢种。
进一步地，步骤(8)中，所述轧机出口厚度6～12mm，精轧出口温度820～860℃。
进一步地，步骤(2)中所述分步脱氧工艺包括：在转炉出钢时向钢包中先加入复合脱氧剂及金属铝块，对钢水进行初脱氧，复合脱氧剂及金属铝块的加入量需根据钢水终点溶解氧和初脱氧后目标氧含量确定；接着向钢包中加入低碳锰铁、硅铁、钼铁和铬铁；对钢包中钢水进行全程吹氩，吹氩3～8min后测量钢水温度、定氧、取样，根据钢水氧含量向钢水中喂铝线进行钢水终脱氧及铝合金化，并保持吹氩2～10min。
进一步地，步骤(3)所述的造渣料包括石灰、合成渣、预溶渣或调渣剂。
进一步地，步骤(12)中抛丸速度为2～4m/min，抛丸后钢板粗糙度为25～55μm。
相比现有技术，本发明通过合理的合金化设计，选用低成本高Ti微合金化技术，通过两阶段控制轧制后超快速冷却淬火控制微观组织，充分发挥合金的性能强化作用，减少合金的加入量及贵重合金的使用量，采用此方法与传统工艺相比较，减少贵重合金的加入量，提高了钢的强韧配比，节约社会资源，降低生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述，并非对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，包括步骤：
(1)将温度>1250℃、[S]≤0.020％(铁水中S的质量百分比)的合格的铁水先进行扒渣处理，根据来料铁水的温度、重量及脱硫终点硫含量要求，进行KR脱S，[S]为0.0010％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.0；
(2)进行转炉冶炼，用球团矿作冷却剂，球团矿和氧化铁皮必须按相关规定加入；萤石应根据炉内渣情况分批少量加入，每吨钢加入量3.9kg，吹炼终点前2min严禁加入萤石，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚48mm；在转炉出钢过程中采用分步脱氧工艺进行脱氧：在转炉出钢时向钢包中先加入复合脱氧剂及金属铝块，对钢水进行初脱氧；接着向钢包中加入低碳锰铁、硅铁、钼铁和铬铁，对钢包中钢水进行全程吹氩，吹氩8min后测量钢水温度、定氧、取样，根据钢水氧含量向钢水中喂铝线进行钢水终脱氧及铝合金化，并保持吹氩10min；
(3)钢水送入LF精炼站，钢水进入精炼站后，对钢水用780NL/min氩气流量搅拌1.2min化渣；将石墨电极插入钢水中，供电升温，同时向钢水中吹氩，吹氩流量保持在390NL/min，吹氩4.5min；钢水脱硫时吹氩流量为450NL/min，吹氩4min测温；取样时吹氩流量为200NL/min；吹氩压力1.4MPa，在钢水精炼过程中，向钢水中加入造渣料造渣，如石灰、合成渣、预溶渣或调渣剂；进行脱硫精炼去夹杂处理，将渣中二元碱度R(CaO/Si02)控制在1.5，并使渣中Fe0+Mn0<2.0％，出站钢水[S]为0.003％；
(4)RH炉精炼，到RH后，钢包开到待处理位，测量钢包净空高度、渣厚及温度，钢包净空控制在350mm，钢水顶渣厚度90mm，钢水温度为1620℃，插入管插入钢水深度650mm,根据温度、氧含量和钢样成分进行合金化成分精调，合金化顺序：先加Al合金；然后加入SiFe、MnFe、CrFe、MoFe、NbFe等，合金加入后在极限真空度下循环3分钟，测温、取样、定氧；合金化后要求钢中[O](钢水中O的质量百分比)氧量控制在2ppm，温度控制在1595℃，RH精炼出站前依次喂铝线和钛金属，所述钛金属为钛线或者Ti合金，调整AlS和Ti的成分，最后进行B的微合金化；
(5)进行传统板坯连铸，对中间包钢水表面采用双层覆盖剂，下层加足量碱性覆盖剂，而上层加低碳酸性覆盖剂，中间包采用恒重操作；钢水从大包到中间包采用长水口浇注、氩气保护，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在20℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度220mm，板坯冷却到室温，对板坯质量及表面进行检查，扒去连铸坯表面一层表皮；
(6)送入炉加热，在加热炉内加热时间为280min，加热温度1250℃，板坯出加热炉温度1160℃，采用两阶段控制轧制；对于再结晶区轧制，在设备允许条件下减少轧制道次，提高轧制道次压下率；并适当延长扎后停留时间，以增加变形奥氏体的再结晶数量，使组织均匀化；
(7)出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力18MPa；
(8)除磷后进行粗轧9道次粗轧，粗轧完待钢温降到900℃，进行奥氏体非再结晶区精轧。保证非再结晶区的总压下率>45％，按轧制能力适当加大道次压下量，特别是精轧前3道次压下率≥50％，为随后的奥氏体向铁素体相变形核创造有利条件，增加形核部位，以达到细化铁素体晶粒的目的，最后道次压下率为6％，以保证厚度精确及板形良好，所述轧机出口厚度12mm，精轧出口温度820℃；
(9)轧件出轧机后采用超快冷装置冷却，冷却速率为15℃/s，淬火终止温度为550℃；
(10)卷取机卷取，进行堆垛冷却；
(11)送热处理车间进行开平，开平时钢卷温度20℃；
(12)对钢板进行抛丸处理去除表面氧化铁皮，抛丸速度4m/min，抛丸后钢板粗糙度为55μm；
(13)开平后进入热处理炉加热到950℃，保温1.5h，进行淬火处理；
(14)温度降至300℃时进行回火处理；
(15)在精整机组进行精整、检验。
本实施例中，所述步骤(5)中进行传统板坯连铸后得到的铸坯的化学成分及其含量为：C为0.16wt％，Si为0.4wt％，Mn为1.5wt％，Mo为0.20wt％，Cr为0.32wt％，Nb为0.031wt％，Ti为0.11wt％，B为0.0006wt％，P为0.010wt％，S为0.002wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。本实施例提供的薄规格高Ti耐磨钢NM450的屈服强度为985MPa，抗拉强度1195MPa，A50延伸率13.5％，表面布氏硬度370HBW，-20℃条件下，夏比V形冲击功分别为78J、76J、80J，其性能满足NM450国家标准GB/T24186-2009技术条件。
实施例2
一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，包括步骤：
(1)将温度>1250℃、[S]≤0.020％(铁水中S的质量百分比)的合格的铁水先进行扒渣处理，根据来料铁水的温度、重量及脱硫终点硫含量要求，进行KR脱S,[S]为0.0010％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.5；
(2)进行转炉冶炼，用球团矿作冷却剂，球团矿和氧化铁皮必须按相关规定加入；萤石应根据炉内渣情况分批少量加入，每吨钢加入量3.2kg，吹炼终点前2min严禁加入萤石，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚45mm；在转炉出钢过程中采用分步脱氧工艺进行脱氧：在转炉出钢时向钢包中先加入复合脱氧剂及金属铝块，对钢水进行初脱氧；接着向钢包中加入低碳锰铁、硅铁、钼铁和铬铁，对钢包中钢水进行全程吹氩，吹氩5min后测量钢水温度、定氧、取样，根据钢水氧含量向钢水中喂铝线进行钢水终脱氧及铝合金化，并保持吹氩2min；
(3)钢水送入LF精炼站，钢水进入精炼站后，对钢水用500NL/min氩气流量搅拌1.5min化渣；将石墨电极插入钢水中，供电升温，同时向钢水中吹氩，吹氩流量保持在350NL/min，吹氩6min；钢水脱硫时吹氩流量为400NL/min，吹氩8min测温；取样时吹氩流量为250NL/min；吹氩压力1.2MPa，在钢水精炼过程中，向钢水中加入造渣料造渣，如石灰、合成渣、预溶渣或调渣剂；进行脱硫精炼去夹杂处理，将渣中二元碱度R(CaO/Si02)控制在2.8，并使渣中Fe0+Mn0<2.0％，出站钢水[S]为0.004％；
(4)RH炉精炼，到RH后，钢包开到待处理位，测量钢包净空高度、渣厚及温度，钢包净空控制在350mm，钢水顶渣厚度90mm，钢水温度为1615℃；插入管插入钢水深度650mm,根据温度、氧含量和钢样成分进行合金化成分精调，合金化顺序：先加Al合金；然后加入SiFe、MnFe、CrFe、MoFe、NbFe等，合金加入后在极限真空度下循环3分钟，测温、取样、定氧；合金化后要求钢中[O]氧量控制在2ppm，温度控制在1595℃，RH精炼出站前依次喂铝线和钛金属，所述钛金属为钛线或者Ti合金，调整AlS和Ti的成分，最后进行B的微合金化；
(5)进行传统板坯连铸，对中间包钢水表面采用双层覆盖剂，下层加足量碱性覆盖剂，而上层加低碳酸性覆盖剂，中间包采用恒重操作；钢水从大包到中间包采用长水口浇注、氩气保护，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在15℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在1.2m/min，连铸坯厚度220mm，板坯冷却到室温，对板坯质量及表面进行检查，扒去连铸坯表面一层表皮；
(6)送入炉加热，在加热炉内加热时间为300min，加热温度1200℃，板坯出加热炉温度1180℃，采用两阶段控制轧制。对于再结晶区轧制，在设备允许条件下减少轧制道次，提高轧制道次压下率；并适当延长扎后停留时间，以增加变形奥氏体的再结晶数量，使组织均匀化；
(7)出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力20MPa；
(8)除磷后进行粗轧7道次粗轧，粗轧完待钢温降到900℃，进行奥氏体非再结晶区精轧。保证非再结晶区的总压下率>45％，按轧制能力适当加大道次压下量，特别是精轧前3道次压下率≥50％，为随后的奥氏体向铁素体相变形核创造有利条件，增加形核部位，以达到细化铁素体晶粒的目的，最后道次压下率为7.3％，以保证厚度精确及板形良好，所述轧机出口厚度6mm，精轧出口温度860℃；
(9)轧件出轧机后采用超快冷装置冷却，冷却速率为30℃/s，淬火终止温度为500℃；
(10)卷取机卷取，进行堆垛冷却；
(11)送热处理车间进行开平，开平时钢卷温度60℃；
(12)对钢板进行抛丸处理去除表面氧化铁皮，抛丸速度2m/min，抛丸后钢板粗糙度为30μm；
(13)开平后进入热处理炉加热到900℃，保温2h，进行淬火处理；
(14)温度降至350℃时进行回火处理；
(15)在精整机组进行精整、检验。
本实施例中，所述步骤(5)中进行传统板坯连铸后得到的铸坯的化学成分及其含量为：C为0.20wt％，Si为0.20wt％，Mn为0.85wt％，Mo为0.20wt％，Cr为0.50wt％，Nb为0.045wt％，Ti为0.15wt％，B为0.0010wt％，P为0.011wt％，S为0.002wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。本实施例提供的薄规格高Ti耐磨钢NM450的屈服强度为1010MPa，抗拉强度1215MPa，A50延伸率14.5％，表面布氏硬度367HBW，-20℃条件下，夏比V形冲击功分别为82J、83J、89J，其性能满足NM450国家标准GB/T24186-2009技术条件。
实施例3
一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，包括步骤：
(1)将温度>1250℃、[S]≤0.020％(铁水中S的质量百分比)的合格的铁水先进行扒渣处理，根据来料铁水的温度、重量及脱硫终点硫含量要求，进行KR脱S,[S]为0.0010％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.0；
(2)进行转炉冶炼，用球团矿作冷却剂，球团矿和氧化铁皮必须按相关规定加入；萤石应根据炉内渣情况分批少量加入，每吨钢加入量3.2kg，吹炼终点前2min严禁加入萤石，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚40mm；在转炉出钢过程中采用分步脱氧工艺进行脱氧：在转炉出钢时向钢包中先加入复合脱氧剂及金属铝块，对钢水进行初脱氧；接着向钢包中加入低碳锰铁、硅铁、钼铁和铬铁，对钢包中钢水进行全程吹氩，吹氩10min后测量钢水温度、定氧、取样，根据钢水氧含量向钢水中喂铝线进行钢水终脱氧及铝合金化，并保持吹氩2min；
(3)钢水送入LF精炼站，钢水进入精炼站后，对钢水用400NL/min氩气流量搅拌2min化渣；将石墨电极插入钢水中，供电升温，同时向钢水中吹氩，吹氩流量保持在350NL/min，吹氩8min；钢水脱硫时吹氩流量为320NL/min，吹氩8min测温；取样时吹氩流量为250NL/min；吹氩压力1.2MPa，在钢水精炼过程中，向钢水中加入造渣料造渣，如石灰、合成渣、预溶渣或调渣剂；进行脱硫精炼去夹杂处理，将渣中二元碱度R(CaO/Si02)控制在2.0，并使渣中Fe0+Mn0<2.0％，出站钢水[S]为0.003％；
(4)RH炉精炼，到RH后，钢包开到待处理位，测量钢包净空高度、渣厚及温度，钢包净空控制在300mm，钢水顶渣厚度80mm，钢水温度为1625℃；插入管插入钢水深度660mm,根据温度、氧含量和钢样成分进行合金化成分精调，合金化顺序：先加Al合金；然后加入SiFe、MnFe、CrFe、MoFe、NbFe等，合金加入后在极限真空度下循环3分钟，测温、取样、定氧；合金化后要求钢中[O]氧量控制在2ppm，温度控制在1599℃，RH精炼出站前依次喂铝线和钛金属，所述钛金属为钛线或者Ti合金，调整AlS和Ti的成分，最后进行B的微合金化；
(5)进行传统板坯连铸，对中间包钢水表面采用双层覆盖剂，下层加足量碱性覆盖剂，而上层加低碳酸性覆盖剂，中间包采用恒重操作；钢水从大包到中间包采用长水口浇注、氩气保护，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在30℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在1.1m/min，连铸坯厚度220mm，板坯冷却到室温，对板坯质量及表面进行检查，扒去连铸坯表面一层表皮；
(6)送入炉加热，在加热炉内加热时间为300min，加热温度1180℃，板坯出加热炉温度1160℃，采用两阶段控制轧制，对于再结晶区轧制，在设备允许条件下减少轧制道次，提高轧制道次压下率；并适当延长扎后停留时间，以增加变形奥氏体的再结晶数量，使组织均匀化；
(7)出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力16MPa；
(8)除磷后进行粗轧5道次粗轧，粗轧完待钢温降到950℃，进行奥氏体非再结晶区精轧，保证非再结晶区的总压下率>45％，按轧制能力适当加大道次压下量，特别是精轧前3道次压下率≥50％，为随后的奥氏体向铁素体相变形核创造有利条件，增加形核部位，以达到细化铁素体晶粒的目的，终轧温度控制在接近Ar3相变温度，最后道次压下率为7.3％，以保证厚度精确及板形良好，所述轧机出口厚度,8mm，精轧出口温度840℃；
(9)轧件出轧机后采用超快冷装置冷却，冷却速率为25℃/s，淬火终止温度为550℃；
(10)卷取机卷取，进行堆垛冷却；
(11)送热处理车间进行开平，开平时钢卷温度30℃；
(12)对钢板进行抛丸处理去除表面氧化铁皮，抛丸速度4m/min，抛丸后钢板粗糙度为35μm；
(13)开平后进入热处理炉加热到900℃，保温2h，进行淬火处理；
(14)温度降至350℃时进行回火处理；
(15)在精整机组进行精整、检验。
本实施例中，所述步骤(5)中进行传统板坯连铸后得到的铸坯的化学成分及其含量为：C为0.18wt％，Si为0.25wt％，Mn为1.5wt％，Mo为0.15wt％，Cr为0.45wt％，Nb为0.050wt％，Ti为0.10wt％，B为0.0007wt％，P为0.010wt％，S为0.002wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。本实施例提供的薄规格高Ti耐磨钢NM450的屈服强度为1015MPa，抗拉强度1295MPa，A50延伸率13.5％，表面布氏硬度385HBW，-20℃条件下，夏比V形冲击功分别为64J、60J、65J，其性能满足NM450国家标准GB/T24186-2009技术条件。
实施例4
一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，包括步骤：
(1)将温度>1250℃、[S]≤0.020％(铁水中S的质量百分比)的合格的铁水先进行扒渣处理，根据来料铁水的温度、重量及脱硫终点硫含量要求，进行KR脱S,[S]为0.0010％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.5；
(2)进行转炉冶炼，用球团矿作冷却剂，球团矿和氧化铁皮必须按相关规定加入；萤石应根据炉内渣情况分批少量加入，每吨钢加入量3.5kg，吹炼终点前2min严禁加入萤石，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚40mm；在转炉出钢过程中采用分步脱氧工艺进行脱氧：在转炉出钢时向钢包中先加入复合脱氧剂及金属铝块，对钢水进行初脱氧；接着向钢包中加入低碳锰铁、硅铁、钼铁和铬铁，对钢包中钢水进行全程吹氩，吹氩10min后测量钢水温度、定氧、取样，根据钢水氧含量向钢水中喂铝线进行钢水终脱氧及铝合金化，并保持吹氩2min；
(3)钢水送入LF精炼站，钢水进入精炼站后，对钢水用400NL/min氩气流量搅拌2min化渣；将石墨电极插入钢水中，供电升温，同时向钢水中吹氩，吹氩流量保持在350NL/min，吹氩8min；钢水脱硫时吹氩流量为100NL/min，吹氩8min测温；取样时吹氩流量为250NL/min；吹氩压力1.2MPa，在钢水精炼过程中，向钢水中加入造渣料造渣，如石灰、合成渣、预溶渣或调渣剂；进行脱硫精炼去夹杂处理，将渣中二元碱度R(CaO/Si02)控制在2.0，并使渣中Fe0+Mn0<2.0％，出站钢水[S]为0.003％；
(4)RH炉精炼，到RH后，钢包开到待处理位，测量钢包净空高度、渣厚及温度，钢包净空控制在300mm，钢水顶渣厚度80mm，钢水温度为1630℃；插入管插入钢水深度665mm,根据温度、氧含量和钢样成分进行合金化成分精调，合金化顺序：先加Al合金；然后加入SiFe、MnFe、CrFe、MoFe、NbFe等，合金加入后在极限真空度下循环3分钟，测温、取样、定氧；合金化后要求钢中[O]氧量控制在2ppm，温度控制在1595℃，RH精炼出站前依次喂铝线和钛金属，所述钛金属为钛线或者Ti合金，调整AlS和Ti的成分，最后进行B的微合金化；
(5)进行传统板坯连铸，对中间包钢水表面采用双层覆盖剂，下层加足量碱性覆盖剂，而上层加低碳酸性覆盖剂，中间包采用恒重操作；钢水从大包到中间包采用长水口浇注、氩气保护，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在30℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在1.1m/min，连铸坯厚度220mm，板坯冷却到室温，对板坯质量及表面进行检查，扒去连铸坯表面一层表皮；
(6)送入炉加热，在加热炉内加热时间为300min，加热温度1200℃，板坯出加热炉温度1160℃，采用两阶段控制轧制，对于再结晶区轧制，在设备允许条件下减少轧制道次，提高轧制道次压下率；并适当延长扎后停留时间，以增加变形奥氏体的再结晶数量，使组织均匀化；
(7)出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力18MPa；
(8)除磷后进行粗轧5道次粗轧，粗轧完待钢温降到950℃，进行奥氏体非再结晶区精轧，保证非再结晶区的总压下率>45％，按轧制能力适当加大道次压下量，特别是精轧前3道次压下率≥50％，为随后的奥氏体向铁素体相变形核创造有利条件，增加形核部位，以达到细化铁素体晶粒的目的，最后道次压下率为8％，以保证厚度精确及板形良好，所述轧机出口厚度为10mm，精轧出口温度860℃；
(9)轧件出轧机后采用超快冷装置冷却，冷却速率为20℃/s，淬火终止温度为550℃；
(10)卷取机卷取，进行堆垛冷却；
(11)送热处理车间进行开平，开平时钢卷温度30℃；
(12)对钢板进行抛丸处理去除表面氧化铁皮，抛丸速度3m/min，抛丸后钢板粗糙度为40μm；
(13)开平后进入热处理炉加热到920℃，保温1.5h，进行淬火处理；
(14)温度降至300℃时进行回火处理；
(15)在精整机组进行精整、检验。
本实施例中，所述步骤(5)中进行传统板坯连铸后得到的铸坯的化学成分及其含量为：C为0.18wt％，Si为0.25wt％，Mn为1.5wt％，Mo为0.15wt％，Cr为0.45wt％，Nb为0.050wt％，Ti为0.10wt％，B为0.0007wt％，P为0.010wt％，S为0.002wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。本实施例提供的薄规格高Ti耐磨钢NM450的屈服强度为1015MPa，抗拉强度1295MPa，A50延伸率13.5％，表面布氏硬度385HBW，-20℃条件下，夏比V形冲击功分别为64J、60J、65J，其性能满足NM450国家标准GB/T24186-2009技术条件。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，其特征在于，包括步骤：
(1)将温度>1250℃、[S]≤0.020％的合格的铁水先进行扒渣处理，根据来料铁水的温度、重量及脱硫终点硫含量要求，进行KR脱S,[S]≤0.0020％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.0～4.0；
(2)进行转炉冶炼，用球团矿作冷却剂，球团矿和氧化铁皮必须按相关规定加入；萤石应根据炉内渣情况分批少量加入，每吨钢加入量≤4kg，双渣时每吨钢≤5.5kg，吹炼终点前2min严禁加入萤石，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚≤50mm，在转炉出钢过程中采用分步脱氧工艺进行脱氧；
(3)钢水送入LF精炼站，钢水进入精炼站后，对钢水用300～800NL/min氩气流量搅拌1～2min，以便化渣；将石墨电极插入钢水中，供电升温，同时向钢水中吹氩，吹氩流量保持在100～400NL/min，吹氩4～10min；钢水脱硫时吹氩流量为100～450NL/min，吹氩4～10min测温；取样时吹氩流量为100～400NL/min；吹氩压力1.2～1.8MPa，在钢水精炼过程中，向钢水中加入造渣料造渣，进行脱硫精炼去夹杂处理，将渣中二元碱度R(CaO/SiO2)控制在1.3～2.8，并使渣中FeO+MnO<2.0％，出站钢水[S]≤0.008％；
(4)RH炉精炼，到RH后，钢包开到待处理位，测量钢包净空高度、渣厚及温度，钢包净空控制在300～700mm，钢水顶渣厚度应小于100mm，钢水温度为1615℃～1630℃；根据钢包净空高度及渣厚顶升钢包，确保插入管插入钢水深度不小于600mm,根据温度、氧含量和钢样成分进行合金化成分精调，合金化顺序：先加Al合金；然后加入SiFe、MnFe、CrFe、MoFe、NbFe，合金加入后在极限真空度下循环3分钟，测温、取样、定氧；合金化后要求钢中[O]氧量控制在3ppm以下，温度控制在1590～1600℃，RH精炼出站前依次喂铝线和钛金属，所述钛金属为钛线或者Ti合金，调整AlS和Ti的成分，最后进行B的微合金化；
(5)进行传统板坯连铸，对中间包钢水表面采用双层覆盖剂，下层加足量碱性覆盖剂，而上层加低碳酸性覆盖剂，中间包采用恒重操作；钢水从大包到中间包采用长水口浇注、氩气保护，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在15～30℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在1.0～1.2m/min，连铸坯厚度220mm，进行传统板坯连铸后得到的铸坯的化学成分及其含量为：C为0.16～0.20wt％，Si为0.2～0.4wt％，Mn为0.8～1.5wt％，Mo为0.10～0.20wt％，Cr为0.30～0.50wt％，Nb为0.02～0.05wt％，Ti为0.10～0.15wt％，B为0.0005～0.0010wt％，P<0.015wt％，S<0.010wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；板坯冷却到室温，对板坯质量及表面进行检查，扒去连铸坯表面一层表皮；
(6)送入炉加热，在加热炉内加热时间≥240min，加热温度1180～1260℃，板坯出加热炉温度≥1150℃，采用两阶段控制轧制；
(7)出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力≥16MPa；
(8)除磷后进行粗轧5～9道次粗轧，粗轧完待钢温降到900～950℃，进行奥氏体非再结晶区精轧，保证非再结晶区的总压下率>45％，按轧制能力加大道次压下量，特别是精轧前3道次压下率≥50％，终轧温度控制820～860℃，最后道次压下率≤12％；
(9)轧件出轧机后采用超快冷装置冷却，冷却速率为15～30℃/s，淬火终止温度为550～650℃；
(10)卷取机卷取，进行堆垛冷却；
(11)送热处理车间进行开平；
(12)对钢板进行抛丸处理去除表面氧化铁皮；
(13)开平后进入热处理炉加热到900～950℃，保温1.5～2h，进行淬火处理；
(14)温度降至300～400℃时进行回火处理；
(15)在精整机组进行精整、检验。
2.根据权利要求1所述的薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，其特征在于：步骤(2)中，所述转炉新开炉前6炉及大补后前2炉不得冶炼相同钢种。
3.根据权利要求1所述的薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，其特征在于：步骤(8)中，所述轧机出口厚度6～12mm，精轧出口温度820～860℃。
4.根据权利要求1所述的薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，其特征在于：步骤(2)中所述分步脱氧工艺包括：在转炉出钢时向钢包中先加入复合脱氧剂及金属铝块，对钢水进行初脱氧，复合脱氧剂及金属铝块的加入量需根据钢水终点溶解氧和初脱氧后目标氧含量确定；接着向钢包中加入低碳锰铁、硅铁、钼铁和铬铁；对钢包中钢水进行全程吹氩，吹氩3～8min后测量钢水温度、定氧、取样，根据钢水氧含量向钢水中喂铝线进行钢水终脱氧及铝合金化，并保持吹氩2～10min。
5.根据权利要求1所述的薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，其特征在于：步骤(3)所述的造渣料包括石灰、合成渣、预溶渣或调渣剂。
6.根据权利要求1所述的薄规格高Ti耐磨钢NM450的制造方法，其特征在于：步骤(12)中抛丸速度为2～4m/min，抛丸后钢板粗糙度为25～55μm。
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