CN108441761A - 一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法 - Google Patents

一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法，所述带钢的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。解决了现有技术中托辊用焊管加工制管中母材或者焊缝开裂，托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题，达到了国内外首次采用高强度焊管代替无缝钢管制造托辊，使钢板屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，延伸率大于30％，板形与表面质量优，具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工需求，同时具有良好的耐磨性，满足托辊用焊管使用要求，经济适用的技术效果。

Description

一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼与轧制技术领域，尤其涉及一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法。
背景技术
煤矿行业所用的矿用带式输送机，托辊是其重要部件，占成本的30％，承受70％以上的阻力，用量较大。随着现代煤炭运输的块度、运输量和运输距离的加大，同时处于高硫的环境中，托辊被磨损与腐蚀现象较为明显，托辊一旦失效，不但会影响工程进度，而且会大大加速传送带的磨损。托辊可分为金属托辊与非金属托辊两类，金属托辊多采用Q235无缝钢管作为辊筒材料，抗弯性能好，但是耐磨性和耐腐蚀性较差，寿命短。非金属托辊包括陶瓷托辊、橡胶托辊、高分子托辊等，具有耐磨、耐腐蚀、抗氧化等优点，但成型工艺复杂、重量大、韧性差、价格高等缺点限制了应用。
国内外未见新型钢质托辊材料研发的报道，但市场迫切需要性能好、重量轻、价格低、使用寿命长、应用环境更具针对性的高性能托辊，不仅节约资源，提升作业效率，而且减轻工人劳动强度，具有重大的社会效益与经济效益。
但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中使用无缝钢管制造托辊，托辊用焊管加工制管中母材或者焊缝开裂，托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法，用以解决现有技术中使用无缝钢管制造托辊，托辊用焊管加工制管中母材或者焊缝开裂，托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题。
为了解决上述问题，第一方面，本发明实施例提供了一种耐磨托辊用热轧带钢，所述带钢的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选的，所述带钢的碳当量Ceq≤0.4％，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.2％。
优选的，所述带钢的显微组织为铁素体与珠光体，其中，所述铁素体的平均晶粒尺寸为2.0～4.5μm，所述显微组织中含有平均粒径为2～80nm的纳米级析出相。
优选的，所述带钢的成分质量百分比为C：0.060～0.140wt％，Si：0.12～0.26wt％，Mn：1.40～1.70wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.003wt％，Al：0.025～0.045wt％，Nb：0.015～0.035wt％，Ti：0.015～0.035wt％，V：0.020～0.055wt％，Cr：0.20～0.35wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选的，所述带钢的厚度为1.5～3.5mm，屈服强度≥500MPa，抗拉强度Rm≥600MPa，延伸率≥30％。
第二方面，本发明实施例提供了一种耐磨托辊用热轧带钢的制造方法，所述方法采用铁水冶炼获得连铸板坯；所述连铸板坯的的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；对所述连铸板坯进行加热并保温，加热结束后所述连铸板坯的温度为1180～1260℃，保温时间为160～200min；对加热后的所述连铸板坯进行粗轧获得中间板坯，所述粗轧的出口温度为1020～1060℃，所述中间板坯的厚度为30～34mm；对所述中间板坯进行精轧获得带钢，所述精轧结束后所述带钢的温度为850～910℃；对所述带钢进行层流冷却并卷取获得热轧钢卷，卷取温度为550～620℃；将所述热轧钢卷缓慢冷却至室温。
优选的，在精轧之前，通过板卷箱对所述中间板坯进行卷取，且对所述中间板坯除鳞。
优选的，所述除磷的高压水水压≥18MPa。
优选的，所述精轧通过F1～F7机架完成，F1负荷≥45％，F2负荷≥40％，F3～F7机架的负荷依次减少，所述F7机架的压下率≤15％。
优选的，所述层流冷却采用前段超快冷的冷却模式，其中，所述前段冷却速度控制在40～50℃/s。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
1、本发明实施例提供的一种耐磨托辊用热轧带钢，所述带钢的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。解决了现有技术中托辊用焊管加工制管中母材或者焊缝开裂，托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题，达到了国内外首次采用高强度焊管代替无缝钢管制造托辊，使钢板屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，延伸率大于30％，板形与表面质量优，具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工需求，同时具有良好的耐磨性，满足托辊用焊管使用要求，经济适用的技术效果。
2、本申请实施例通过所述带钢的显微组织为铁素体与珠光体，其中，所述铁素体的平均晶粒尺寸为2.0～4.5μm，所述显微组织中含有平均粒径为2～80nm的纳米级析出相。解决了带钢延伸率下降，成形性低的技术问题，达到了保证带钢及采用该带钢制成的托辊用焊管具有高强度的同时保证优异的冷成形性与焊接性的技术效果。
3、本发明实施例通过所述带钢的成分质量百分比为C：0.060～0.140wt％，Si：0.12～0.26wt％，Mn：1.40～1.70wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.003wt％，Al：0.025～0.045wt％，Nb：0.015～0.035wt％，Ti：0.015～0.035wt％，V：0.020～0.055wt％，Cr：0.20～0.35wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。解决了托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题，达到了采用合理配比的化学元素，获得具有优良的冷成形性与焊接性的微观组织，确保托辊用焊管具有高强度的同时保证优异的冷成形性，以防制管中母材或者焊缝开裂。
4、本发明实施例提供的一种耐磨托辊用热轧带钢的制造方法，所述方法采用铁水冶炼获得连铸板坯；所述连铸板坯的的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；对所述连铸板坯进行加热并保温，加热结束后所述连铸板坯的温度为1180～1260℃，保温时间为160～200min；对加热后的所述连铸板坯进行粗轧获得中间板坯，所述粗轧的出口温度为1020～1060℃，所述中间板坯的厚度为30～34mm；对所述中间板坯进行精轧获得带钢，所述精轧结束后所述带钢的温度为850～910℃；对所述带钢进行层流冷却并卷取获得热轧钢卷，卷取温度为550～620℃；将所述热轧钢卷缓慢冷却至室温。有效解决了托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题，实现了钢板屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，延伸率大于30％，板形与表面质量优，具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工需求，同时具有良好的耐磨性，满足托辊用焊管使用要求的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种耐磨托辊用热轧带钢的组织金相图；
图2为本发明实施例的一种耐磨托辊用热轧带钢的制造方法流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法，解决了现有技术中托辊用焊管加工制管中母材或者焊缝开裂，托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题。
本发明实施例中的技术方案，所述带钢的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。达到了采用焊接钢管替换无缝钢管，使钢板屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，延伸率大于30％，板形与表面质量优，具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工需求，同时具有良好的耐磨性，满足托辊用焊管使用要求，经济适用的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种耐磨托辊用热轧带钢，请参考图1，所述带钢的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，所述带钢的碳当量Ceq≤0.4％，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.2％。
具体而言，所述带钢的成分质量百分比为：C所占比例为0.050～0.150wt％，C是钢中最经济的强化元素之一，如果C含量太高不能确保所希望的延伸率值，带钢的冷成形性、低温韧性与焊接性能也降低。如果碳含量太低，影响基体耐磨性能。因此，综合考虑材料的强度、冷成形性、焊接性与耐磨性，本发明钢中C含量控制在0.050％～0.150％；Si所占比例为0.10～0.30wt％，Si是一种固溶强化元素，Si含量较低时，三次氧化铁皮与基体界面粘附性较差，导致带钢表面氧化铁皮在分条或者制管过程中出现粉碎脱落问题；但Si含量≥0.30％时将会形成铁橄榄石相，增加除鳞阶段去除难度，不利于带钢表面质量，同时对带钢塑韧性、焊接性不利，因此，综合考虑带钢的强度、塑韧性、焊接性与表面质量，本发明钢中Si含量控制在0.10％～0.30％；Mn所占比例为1.30～1.90wt％，Mn是固溶强化元素，Mn含量过高时会形成严重的带状组织，降低横向延伸率，影响冷成形性，因此，综合考虑材料强韧性，本发明将Mn的含量设计为1.30％～1.90％；P含量占比≤0.010wt％，S含量占比≤0.005wt％，P和S为钢中杂质元素，P元素易引起钢材的中心偏析，恶化钢材的焊接性与塑韧性，S元素易于Mn元素形成MnS夹杂，会使钢的焊接性、成形性降低，因此，综合考虑材料的焊接性与塑韧性，本发明钢中P含量控制≤0.010％，S含量控制≤0.005％；Al所占比例为0.02～0.05wt％，Al是在炼钢时发挥脱氧剂的作用，脱氧不净将导致材料的冷成形性能下降，但Al含量过高会导致钢中AlN类夹杂物过多，降低材料的延伸率，因此，综合考虑脱氧与冷成形性，本发明的Al含量控制在0.02％～0.05％；Nb、V、Ti作为第二相形成元素，发挥着析出强化作用，同时具有抑制热轧工序中奥氏体的恢复、再结晶的晶粒成长、从而使铁素体相成为所希望的粒径的作用，另外第二相粒子属于硬相，可增加基体的耐磨性，尤其是V的第二相粒子，但Nb、V、Ti含量较高时，一方面会显著增加热轧过程的轧制难度，另一方面会导致延展性降低，因此，综合考虑轧制难度与强硬化作用，本发明带钢中Nb比例为0.01～0.04wt％，Ti比例为0.01～0.04wt％，V比例为0.02～0.06wt％；Cr元素能够在钢板表面形成致密的氧化膜以提高钢板的耐大气腐蚀性能，同时Cr的碳化物能够显著提高耐磨性，但Cr元素含量较高时，会使塑韧性降低，因此，综合考虑耐磨性与塑韧性，本发明钢中Cr含量控制在0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质，保证碳当量Ceq≤0.4％，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.2％，由于本发明的带钢后续制管过程中需进行高频感应焊接，因此本发明对碳当量与冷裂纹敏感指数要求较高，碳当量Ceq控制在0.4％以下，冷裂纹敏感指数Pcm控制在0.2％以下。其中C：0.050％～0.150％；Si：0.10％～0.30％；Mn：1.30％～1.90％；Nb：0.01％～0.04％；Ti：0.01％～0.04％；V：0.02～0.06％；Cr：0.15％～0.40％为关键特征。
进一步的，所述带钢的显微组织为铁素体与珠光体，其中，所述铁素体的平均晶粒尺寸为2.0～4.5μm，所述显微组织中含有平均粒径为2～80nm的纳米级析出相。
具体而言，所述带钢的显微组织为铁素体与珠光体，为保证带钢及采用该带钢制成的托辊用焊管具有高强度的同时保证优异的冷成形性与焊接性，组织控制为全铁素体+珠光体，且保证铁素体组织平均晶粒尺寸2～4.5μm，由于铁素体相的平均晶粒尺寸较大时，不能确保所希望的强度，第二相粒子以平均粒径在2～80nm之间的纳米级析出相为主，保证高强度与优异冷成形性；碳化物的平均粒径小于2nm时，带钢延伸率会下降，成形性降低；而纳米级析出相平均粒径超过80nm时，粗大的析出相对强度贡献较小，也降低带钢延伸率，所述铁素体的平均晶粒尺寸为2.0～4.5μm，所述组织中含有平均粒径为2～80nm的纳米级析出相。
进一步的，所述带钢的成分质量百分比为C：0.060～0.140wt％，Si：0.12～0.26wt％，Mn：1.40～1.70wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.003wt％，Al：0.025～0.045wt％，Nb：0.015～0.035wt％，Ti：0.015～0.035wt％，V：0.020～0.055wt％，Cr：0.20～0.35wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。
具体而言，所述带钢各成分质量百分比优选为C：0.060～0.140wt％，Si：0.12～0.26wt％，Mn：1.40～1.70wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.003wt％，Al：0.025～0.045wt％，Nb：0.015～0.035wt％，Ti：0.015～0.035wt％，V：0.020～0.055wt％，Cr：0.20～0.35wt％，其余为Fe及不可避免的杂质，所述带钢成分质量百分比在上述范围内达到效果最佳，保证了带钢的强度、冷成形性、焊接性、耐磨性与表面质量，适应辊压成形生产托辊用焊管的加工要求，保证了托辊用钢的使用性能需求。
进一步的，所述带钢的厚度为1.5～3.5mm，屈服强度≥500MPa，抗拉强度Rm≥600MPa，延伸率≥30％。
具体而言，所述带钢实现了钢板厚度在1.5～3.5mm，屈服强度大于500MPa，抗拉强度Rm大于600MPa，延伸率大于30％，板形与表面质量优，具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工需求，满足托辊用钢耐磨性要求的技术效果。
实施例二
本实施例提供了一种耐磨托辊用热轧带钢的制造方法，请参考图2，所述方法采用铁水冶炼获得连铸板坯；所述连铸板坯的的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；
具体而言，步骤一采用铁水冶炼获得连铸板坯，所述连铸板坯的成分质量百分比为：C占百分比为0.050～0.150wt％，Si占百分比为0.10～0.30wt％，Mn占百分比为1.30～1.90wt％，P占百分比为≤0.010wt％，S占百分比为≤0.005wt％，Al占百分比为0.02～0.05wt％，Nb占百分比为0.01～0.04wt％，Ti占百分比为0.01～0.04wt％，V占百分比为0.02～0.06wt％，Cr占百分比为0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质，此占比的所述连铸板坯保证了带钢的强度、冷成形性、焊接性、耐磨性与表面质量，适应辊压成形生产托辊用焊管的加工要求，保证了托辊用钢的使用性能需求。
对所述连铸板坯进行加热并保温，加热结束后所述连铸板坯的温度为1180～1260℃，保温时间为160～200min；
具体而言，步骤二对所述连铸板坯进行加热并保温，加热结束后所述连铸板坯的温度为1180～1260℃，所述连铸坯的加热温度是根据钢中的Nb、Ti、V的固溶与析出情况、以及原始奥氏体晶粒粗化行为来制定，加热温度较低时，连铸时产生的析出相未溶，影响最终的强度。加热温度较高时，奥氏体晶粒粗大化，影响最终铁素体组织的细化，不能确保所希望的强度与冷成形性，另外，从第二相粒子的固溶状态均匀性和充分固溶时间考虑，将连铸坯加热时的均热时间即保温时间为160～200min。
对加热后的所述连铸板坯进行粗轧获得中间板坯，所述粗轧的出口温度为1020～1060℃，所述中间板坯的厚度为30～34mm；
进一步的，在精轧之前，通过板卷箱对所述中间板坯进行卷取，且对所述中间板坯除鳞。
进一步的，所述除磷的高压水水压≥18MPa。
具体而言，步骤三对加热后的所述连铸板坯进行粗轧获得中间板坯，粗轧采用1+5模式的轧制工艺：R1一道次轧制，R2五道次轧制，粗轧出口温度范围为1020～1060℃，所述粗轧获得的所述中间坯厚度范围为30～34mm，所述中间坯镰刀弯控制在±10mm范围内，经过粗轧后在精轧之前，采用板卷箱卷取，缩小中间坯头尾温差，为精轧轧制稳定性创造良好的温度条件，另外从确保良好的带钢表面质量的角度考虑，在精轧前利用18MPa以上高压水进行除精除鳞操作，完全去除带钢表面氧化铁皮，以免精轧期间压入带钢表面，影响表面质量。
对所述中间板坯进行精轧获得带钢，所述精轧结束后所述带钢的温度为850～910℃；
进一步的，所述精轧通过F1～F7机架完成，F1负荷≥45％，F2负荷≥40％，F3～F7机架的负荷依次减少，所述F7机架的压下率≤15％。
具体而言，步骤四对所述中间板进行精轧获得带钢，精轧工序的各机架负荷分配策略采用F1～F7机架依次减少的方法，F1负荷大于45％，F2负荷大于40％，F3～F7机架的负荷依次减少，所述F7机架的压下率小于15％，以提高F7出口带钢的板形控制能力以及提高薄规格精轧轧制稳定性，同时精轧结束后所述带钢的温度为850～910℃，由于终轧结束温度超过910℃时，得到的带钢的铁素体相的平均粒径超过5μm，且组织不均匀性增加，带钢的成形性降低，另一方面，终轧结束温度低于850℃时，薄规格轧制稳定性下降，因而所述精轧结束后所述带钢的温度应当为850～910℃。
对所述带钢进行层流冷却并卷取获得热轧钢卷，卷取温度为550～620℃；
进一步的，所述层流冷却采用前段超快冷的冷却模式，其中，所述前段冷却速度控制在40～50℃/s。
具体而言，步骤五对所述带钢进行层流冷却并卷取获得热轧钢卷，所述层流冷却采用前段超快冷模式，卷取温度为550～620℃，终轧后热轧带钢以≥40℃/s的冷却快速冷却至550～620℃温度范围内卷取，较高的冷却速度，能够抑制先共析素体的转变，保持铁素体的过饱和碳含量，提高基体的硬度，卷取温度是决定热轧耐磨托辊用热轧带钢的铁素体相的百分比与尺寸、第二相粒子的重要因素之一，当卷取温度低于550℃时，不利于第二相粒子在铁素体区中的析出，从而影响强度与硬度，当卷取温度超过620℃，铁素体相平均粒径超过4.5μm，第二相粒子长大，导致强度降低，也影响表面质量，因而卷取温度应为550～620℃。
将所述热轧钢卷缓慢冷却至室温。
具体而言，步骤六将所述热轧钢卷缓慢冷却至室温。通过上述成分配比设计并对上述组成的钢原料实施热轧工序，在经济型与使用性能间寻求平衡，生产一种屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率≥30％的托辊用焊管用钢，保证了优良的板形与表面质量，同时具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工要求，另外具有良好的耐磨性，保证了托辊用钢的使用性能需求。
实施例三
为了更清楚的了解本发明实施例提供的一种耐磨托辊用热轧带钢及制造方法，请参考图2，下面用具体实施例对本发明实施例进行详细说明。
本发明实施例进行了化学组分配比，并按照冶炼→连铸→连铸坯加热→粗除鳞→定宽压力机→粗轧→板卷箱→飞剪→精除鳞→精轧→层流冷却→卷取成钢卷等步骤制造耐磨托辊用热轧带钢。
冶炼与连铸：按设定成分冶炼钢水并浇注成坯，其化学元素按质量百分比含量如表1所示。
板坯加热：连铸坯在1180℃～1260℃进行加热保温，保温时间控制在160～200min，其中均热时间设定为大于40min，以充分奥氏体化，确保微合金元素回溶，其加热工艺如表2所示。
热轧：粗轧采用1+5模式的轧制工艺，R1实行一道次除鳞，R2实行1、2、3、5道次除鳞，粗轧出口温度范围为1020～1060℃；粗轧中间坯厚度范围为30～34mm，中间坯镰刀弯控制在±10mm范围内。采用板卷箱卷取，缩小中间坯头尾温差，为精轧轧制稳定性创造良好的温度条件。在精轧前利用18MPa以上高压水进行精除鳞，完全去除带钢表面氧化铁皮，以免精轧期间压入带钢表面，影响表面质量。精轧工序的各机架负荷分配策略采用F1～F7机架依次减少的方法，F1负荷大于45％，F2负荷大于40％，F3～F7机架的负荷依次减少，所述F7机架的压下率小于15％，以提高F7出口带钢的板形控制能力以及提高薄规格精轧轧制稳定性。终轧结束温度为850～910℃。其热轧工艺如表3所示。
(4)层流冷却：层流冷却采用前段超快冷模式，卷取温度为550～620℃。终轧后热轧带钢以≥40℃/s的冷却快速冷却至550～620℃温度范围内卷取。
表1列出了本发明不同化学组分配比下实施例1～5的一种耐磨托辊用热轧带钢的各化学元素的质量百分比含量。
表1(wt.％，余量为Fe和其他不可避免的杂质)
C Si Mn P S Alt Nb V Ti Cr Ceq Pcm
实施例1 0.14 0.12 1.0 0.008 0.003 0.035 0.015 0.020 0.015 0.15 0.34 0.20
实施例2 0.12 0.12 1.4 0.008 0.002 0.025 0.010 0.020 0.015 0.15 0.39 0.20
实施例3 0.10 0.15 1.5 0.008 0.003 0.03 0.020 0.030 0.015 0.18 0.39 0.19
实施例4 0.08 0.20 1.6 0.008 0.003 0.035 0.015 0.040 0.020 0.23 0.40 0.18
实施例5 0.07 0.15 1.5 0.008 0.002 0.025 0.025 0.050 0.020 0.30 0.39 0.17
表2列出了制造本发明实施例1～5的一种耐磨托辊用热轧带钢的相关工艺参数。
表2
表3列出了制造本发明实施例1～5一种耐磨托辊用热轧带钢的各项力学性能。
表3
从上表表3可见，本发明所述的一种耐磨托辊用热轧带钢的屈服强度大于500Mpa，最高达到了550Mpa；抗拉强度大于600Mpa，最高达到了664Mpa；比例延伸率均大于等于30.0％，最高可达33.0％；同时，180°d＝0a冷弯测试均合格；采用该耐磨托辊用热轧带钢制作的托辊用焊管进行1/2外径压扁实验焊缝与母材均未开裂。
本实施例例1～5均为具有铁素体组织平均晶粒尺寸2～4.5μm、(Nb、V、Ti)复合碳氮化物的平均粒径以2～80nm之间为主。带钢生产中轧制稳定，无表观浪形；带钢表面不存在边部翘皮与红色氧化铁皮，制管中氧化铁皮不脱落；同时具有优良的冷成形性与焊接性，满足辊压成形生产托辊用焊管的加工性能要求，采用该焊管制作的托辊实际使用寿命均大于30000小时，均满足国家标准要求，比Q235材质托辊使用寿命明显提高。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本发明实施例提供的一种耐磨托辊用热轧带钢，所述带钢的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。解决了现有技术中托辊用焊管加工制管中母材或者焊缝开裂，托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题，达到了国内外首次采用高强度焊管代替无缝钢管制造托辊，使钢板屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，延伸率大于30％，板形与表面质量优，具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工需求，同时具有良好的耐磨性，满足托辊用焊管使用要求，经济适用的技术效果。
2、本申请实施例通过所述带钢的显微组织为铁素体与珠光体，其中，所述铁素体的平均晶粒尺寸为2.0～4.5μm，所述显微组织中含有平均粒径为2～80nm的纳米级析出相。解决了带钢延伸率下降，成形性低的技术问题，达到了保证带钢及采用该带钢制成的托辊用焊管具有高强度的同时保证优异的冷成形性与焊接性的技术效果。
3、本发明实施例通过所述带钢的成分质量百分比为C：0.060～0.140wt％，Si：0.12～0.26wt％，Mn：1.40～1.70wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.003wt％，Al：0.025～0.045wt％，Nb：0.015～0.035wt％，Ti：0.015～0.035wt％，V：0.020～0.055wt％，Cr：0.20～0.35wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。解决了托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题，达到了采用合理配比的化学元素，获得具有优良的冷成形性与焊接性的微观组织，确保托辊用焊管具有高强度的同时保证优异的冷成形性，以防制管中母材或者焊缝开裂。
4、本发明实施例提供的一种耐磨托辊用热轧带钢的制造方法，所述方法采用铁水冶炼获得连铸板坯；所述连铸板坯的的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；对所述连铸板坯进行加热并保温，加热结束后所述连铸板坯的温度为1180～1260℃，保温时间为160～200min；对加热后的所述连铸板坯进行粗轧获得中间板坯，所述粗轧的出口温度为1020～1060℃，所述中间板坯的厚度为30～34mm；对所述中间板坯进行精轧获得带钢，所述精轧结束后所述带钢的温度为850～910℃；对所述带钢进行层流冷却并卷取获得热轧钢卷，卷取温度为550～620℃；将所述热轧钢卷缓慢冷却至室温。有效解决了托辊用焊管的加工性与使用要求相矛盾的技术问题，实现了钢板屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，延伸率大于30％，板形与表面质量优，具有优良的冷成形性与焊接性，以适应辊压成形生产托辊用焊管的加工需求，同时具有良好的耐磨性，满足托辊用焊管使用要求的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种耐磨托辊用热轧带钢，其特征在于，所述带钢的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的耐磨托辊用热轧带钢，其特征在于，所述带钢的碳当量Ceq≤0.4％，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.2％。
3.如权利要求1所述的耐磨托辊用热轧带钢，其特征在于，所述带钢的显微组织为铁素体与珠光体，其中，所述铁素体的平均晶粒尺寸为2.0～4.5μm，所述显微组织中含有平均粒径为2～80nm的纳米级析出相。
4.如权利要求1所述的耐磨托辊用热轧带钢，其特征在于，所述带钢的成分质量百分比为C：0.060～0.140wt％，Si：0.12～0.26wt％，Mn：1.40～1.70wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.003wt％，Al：0.025～0.045wt％，Nb：0.015～0.035wt％，Ti：0.015～0.035wt％，V：0.020～0.055wt％，Cr：0.20～0.35wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。
5.如权利要求1所述的耐磨托辊用热轧带钢，其特征在于，所述带钢的厚度为1.5～3.5mm，屈服强度≥500MPa，抗拉强度Rm≥600MPa，延伸率≥30％。
6.一种耐磨托辊用热轧带钢的制造方法，其特征在于，所述方法采用铁水冶炼获得连铸板坯；所述连铸板坯的的成分质量百分比为C：0.050～0.150wt％，Si：0.10～0.30wt％，Mn：1.30～1.90wt％，P：≤0.010wt％，S：≤0.005wt％，Al：0.02～0.05wt％，Nb：0.01～0.04wt％，Ti：0.01～0.04wt％，V：0.02～0.06wt％，Cr：0.15％～0.40wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；
对所述连铸板坯进行加热并保温，加热结束后所述连铸板坯的温度为1180～1260℃，保温时间为160～200min；
对加热后的所述连铸板坯进行粗轧获得中间板坯，所述粗轧的出口温度为1020～1060℃，所述中间板坯的厚度为30～34mm；
对所述中间板坯进行精轧获得带钢，所述精轧结束后所述带钢的温度为850～910℃；
对所述带钢进行层流冷却并卷取获得热轧钢卷，卷取温度为550～620℃；
将所述热轧钢卷缓慢冷却至室温。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在精轧之前，通过板卷箱对所述中间板坯进行卷取，且对所述中间板坯除鳞。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述除磷的高压水水压≥18MPa。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述精轧通过F1～F7机架完成，F1负荷≥45％，F2负荷≥40％，F3～F7机架的负荷依次减少，所述F7机架的压下率≤15％。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述层流冷却采用前段超快冷的冷却模式，其中，所述前段冷却速度控制在40～50℃/s。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109023105A (zh) * 2018-09-25 2018-12-18 首钢集团有限公司 一种汽车结构用热轧带钢及制造方法
CN110055461A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 首钢集团有限公司 一种电力塔架用耐候钢及其制备方法
CN111455270A (zh) * 2020-03-23 2020-07-28 首钢集团有限公司 一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢、其制备方法及其应用
CN112048679A (zh) * 2020-08-18 2020-12-08 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种低成本屈服强度490MPa桥梁钢板生产方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4400223A (en) * 1981-08-21 1983-08-23 Inland Steel Company Hot rolled steel product and method for producing same
JP2001303168A (ja) * 2000-04-18 2001-10-31 Kobe Steel Ltd 脆性亀裂発生特性に優れた鋼板の製造方法
CN101736199A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 鞍钢股份有限公司 高强度冷成型焊接结构用热轧带钢及其制造方法
CN103842539A (zh) * 2011-09-29 2014-06-04 杰富意钢铁株式会社 热轧钢板及其制造方法
CN105239013A (zh) * 2015-08-11 2016-01-13 首钢总公司 一种冷加工成形用桥壳钢及其制造方法
CN106544586A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 首钢总公司 一种移动式输送管用低碳低硅热轧卷板及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4400223A (en) * 1981-08-21 1983-08-23 Inland Steel Company Hot rolled steel product and method for producing same
JP2001303168A (ja) * 2000-04-18 2001-10-31 Kobe Steel Ltd 脆性亀裂発生特性に優れた鋼板の製造方法
CN101736199A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 鞍钢股份有限公司 高强度冷成型焊接结构用热轧带钢及其制造方法
CN103842539A (zh) * 2011-09-29 2014-06-04 杰富意钢铁株式会社 热轧钢板及其制造方法
CN105239013A (zh) * 2015-08-11 2016-01-13 首钢总公司 一种冷加工成形用桥壳钢及其制造方法
CN106544586A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 首钢总公司 一种移动式输送管用低碳低硅热轧卷板及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王天义: "《薄板坯连铸连轧工艺技术实践》", 30 June 2005, 冶金工业出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109023105A (zh) * 2018-09-25 2018-12-18 首钢集团有限公司 一种汽车结构用热轧带钢及制造方法
CN110055461A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 首钢集团有限公司 一种电力塔架用耐候钢及其制备方法
CN111455270A (zh) * 2020-03-23 2020-07-28 首钢集团有限公司 一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢、其制备方法及其应用
CN112048679A (zh) * 2020-08-18 2020-12-08 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种低成本屈服强度490MPa桥梁钢板生产方法

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