CN109234606A - 一种履带链轨节热轧圆钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种履带链轨节热轧圆钢的生产方法,钢的化学组成重量百分比为C‑0.33~0.36,Si=0.18~0.28,Mn=1.40~1.50,P≤0.025%,S≤0.015,Cr=0.32~0.38,Ti=0.025~0.050,B=0.0015~0.0025,其余为Fe和不可避免的杂质。采用冶炼—LF炉—VD炉—连铸—加热—轧制—冷却工艺生产,可生产成品规格为30~160mm。末端淬透性J1.5≥52HRC,J20≥30 HRC,按ASTM E112检验钢的晶粒度,级别≥6级,按ASTM E45进行非金属夹杂物检验,A、B类均≤2.5级、C、D类均≤2.0级;圆钢椭圆度≤±1.0%D,平直度≤3mm/m。具有良好的末端淬透性和较高的纯净度,并且圆钢尺寸精度高,能够很好地满足高强度、高刚度和高耐磨性重型机械履带的使用需求。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,涉及一种末端淬透性能优良的高强度、高刚度和高耐磨性履带链轨节热轧圆钢的生产方法。
背景技术
履带用钢被广泛应用于汽车、机械等行业, 是工程机械大量使用的钢材。随着工程机械行业的发展, 对履带用钢的质量和品种也提出了更高的要求。35MnBH 主要为履带链轨节用钢, 因硼元素的加入保证了钢的淬透性, 其产品主要技术指标淬透性波动小且窄, 化学成分控制严格且稳定, 洁净度、性价比高, 实物质量性能优良。目前正成为各特钢生产厂家竞相开发生产的重点。15B36Cr 是韩国开发的低成本非调质工程机械用钢, 主要用于制造工程机械履带链条, 对其淬透性有较高要求。目前15B36Cr 钢的市场需求量较大, 具有较好的开发前景。履带用钢因其服役环境恶劣, 要求必须具有较高的纯净度和均匀性, 具有良好的组织结构、机械性能和表面质量。
挖掘机是履带总成最重要的市场之一,根据中国工程机械工业协会挖掘机械分会统计,仅中国每年履带链轨需求约为70 万条。
发明内容
本发明旨在提供一种末端淬透性能优良的高强度、高刚度和高耐磨性履带链轨节热轧圆钢的生产方法。
发明的技术方案:
一种履带链轨节热轧圆钢生产方法,钢的化学组成重量百分比为C-0.33~0.36,Si=0.18~0.28,Mn=1.40~1.50,P≤0.025%,S≤0.015,Cr=0.32~0.38,Ti=0.025~0.050,B=0.0015~0.0025,其余为Fe和不可避免的杂质。工艺步骤包括:
(1)冶炼:转炉出钢[P]≤0.020,[C] ≥0.06,采用LF+VD精炼工艺,LF炉精炼全程吹氩,造渣脱氧,白渣保持时间≥15min,精炼后喂入适当钙线进行钙化处理;VD炉抽真空目标0.5tor以下,保持时间不小于15min,破空后定氢[H]≤2.0ppm,出VD炉前软吹≥10min。
(2)连铸:采用全程保护浇铸,中包过热度20℃~35℃。
(3)加热:铸坯加热温度1140℃~1220℃,150方冷坯在炉时间不小于90min,240方冷坯在炉时间不小于150min,300×430方冷坯在炉时间不小于240min。
(4)轧制:开轧温度≥1000℃,终轧温度≥850℃。
本发明化学成分设计对其末端淬透性重点考虑,在要求良好的淬透性和高的纯净度。组织设计则是铁素体+珠光体组织,添加了钛和硼强化的元素。采用中碳高锰含铬的成分设计。C含量的提高虽然能够提高强度和降低Ar3温度,但恶化钢的延伸性能,因此最终碳含量控制在0.33~0.36;锰是弱碳化物形成元素,它可以降低奥氏体转变温度,细化铁素体晶粒,对提高圆钢强度和韧性有益,因此,在成分设计时,锰设计下限1.40,但当含量超过1.50%时,中心偏析加重,造成延伸性能降低。为了提高末端淬透性加入硼元素,控制在0.0015~0.0025,为了得到有效酸溶硼,采用加钛保硼,根据钢水中的氮含量,钛控制在0.025~0.050。
为了确保高强度、高韧性,钢水必须具有较高的纯净度。P、S为有害杂质元素,通过控制转炉出钢时[P]≤0.020,采用LF+VD精炼工艺,降低钢中夹杂物、气体含量。使精炼后的磷含量≤0.025,硫含量≤0.015%,[H]≤2.0ppm,并降低钢水中其他杂质。
本发明的突出特点和显著效果主要体现在:中碳高锰含铬、硼和钛微合金化成分设计体系,LF+VD精炼技术,严格控制P、S含量和钢水的纯净度,并采用圆钢尺寸精度控制等新技术,成功开发了铁素体+珠光体组织的履带链轨节热轧圆钢15B36Cr;产品组织为铁素体+珠光体组织,具有良好的末端淬透性和较高的纯净度,并且圆钢尺寸精度高,能够很好的满足高强度、高刚度和高耐磨性重型机械履带的使用需求;可利用钢厂现有设备和工艺条件,既不增加投资和生产成本,又提高了生产效率,节能减耗。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例1:
履带链轨节热轧圆钢的生产方法,钢的化学成分组成重量百分比为:C=0.34,Si=0.21,Mn=1.43,P=0.019,S=0.001,Cr=0.35,Ti=0.036,B=0.0018,其余为Fe和不可避免的杂质;冶炼:转炉出钢[P]=0.010,[C]=0.07,采用LF+VD精炼工艺,LF炉精炼全程吹氩,造渣脱氧,白渣保持时间21min,VD保真空911s,软吹24min;连铸采用全程保护浇铸,中包过热度31℃,铸坯断面150×150mm;
铸坯加热温度1170~1190℃,开轧温度1020~1040℃。圆钢力学性能见表1所示。
实施例2:
履带链轨节热轧圆钢的生产方法,钢的化学成分组成重量百分比为:C=0.35,Si=0.21,Mn=1.40,P=0.008,S=0.002,Cr=0.35,Ti=0.039,B=0.0021,其余为Fe和不可避免的杂质;冶炼:转炉出钢[P]=0.009,[C]=0.06,采用LF+VD精炼工艺,LF炉精炼全程吹氩,造渣脱氧,白渣保持时间25min,VD保真空900s,软吹23min;连铸采用全程保护浇铸,中包过热度30℃,铸坯断面300×430mm;
铸坯加热温度1180~1200℃,开轧温度1050~1080℃。圆钢力学性能见表1所示。
实施例3:
履带链轨节热轧圆钢的生产方法,钢的化学成分组成重量百分比为:C=0.34,Si=0.22%,Mn=1.43,P=0.015,S=0.002,Cr=0.34,Ti=0.037,B=0.0020,其余为Fe和不可避免的杂质;冶炼:转炉出钢[P]=0.010,[C]=0.08,采用LF+VD精炼工艺,LF炉精炼全程吹氩,造渣脱氧,白渣保持时间23min,VD保真空906s,软吹25 min;连铸采用全程保护浇铸,中包过热度29℃,铸坯断面240×240mm;
铸坯加热温度1170~1190℃,开轧温度1020~1050℃。圆钢力学性能见表1所示。
钢筋力学性能见表1所示。
表1 实施例中钢的力学性能
从表1测试结果可见,采用本发明的方法生产的履带链轨节热轧圆钢,当规格为59、120、70mm时,末端淬透性J1.5分别为52.8、52.6、54.6HRC,J20为48.6、47.9、49.9 HRC;晶粒度为7.0、6.5、6.5级,非金属夹杂物A、B、C、D类级别均≤1.5级,履带链轨节热轧圆钢具有良好的末端淬透性和较高的纯净度,并且圆钢尺寸精度高,能够很好的满足高强度、高刚度和高耐磨性重型机械履带的使用需求。
Claims (1)
1.一种履带链轨节热轧圆钢生产方法,其特征在于:钢的化学组成重量百分比为C=0.33~0.36,Si=0.18~0.28,Mn=1.40~1.50,P≤0.025%,S≤0.015,Cr=0.32~0.38,Ti=0.025~0.050,B=0.0015~0.0025,其余为Fe和不可避免的杂质;工艺步骤包括:
(1)冶炼:转炉出钢[P]≤0.020,[C] ≥0.06,采用LF+VD精炼工艺,LF炉精炼全程吹氩,造渣脱氧,白渣保持时间≥15min,精炼后喂入适当钙线进行钙化处理;VD炉抽真空目标0.5tor以下,保持时间不小于15min,破空后定氢[H]≤2.0ppm,出VD炉前软吹≥10min;
(2)连铸:采用全程保护浇铸,中包过热度20℃~35℃;
(3)加热:铸坯加热温度1140℃~1220℃,150方冷坯在炉时间不小于90min,240方冷坯在炉时间不小于150min,300×430方冷坯在炉时间不小于240min;
(4)轧制:开轧温度≥1000℃,终轧温度≥850℃。
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