CN109355568A - 一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢，所述矿山机械用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20‑0.30份、二氧化硅：0.15‑0.35份、硅酸：0.15‑0.35份、Mn：0.30‑0.70份、硫化锰：0.30‑0.70份、Cr：1.15‑1.65份、碳化铬：1.15‑1.65份、Ni：1.10‑1.70份、Al：0.0.20‑0.0.40份、硫化铜：0.0.20‑0.0.40份、P≤0.015份、S≤0.020份，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明在提高材料强度的同时改善钢的韧性。也增强了其焊接性能和机械性能。同时本实用能够提高钢材的稳定性，同时其防腐蚀能力也得到了显著的提高。

Description

一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种冶金技术领域，具体是一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢及其生 产方法。
背景技术
采煤机是煤炭生产的重要设备，采煤机滚筒工作部件齿座是直接焊接在螺旋叶板上， 作用是固定截齿，并且能够将发动机的动力传递到截齿，从而实现割煤的过程。采煤机工 作环境恶劣，采煤机组在采煤过程中齿座表面受到来自煤层或岩石的冲击力和磨损，致使 采煤机滚筒齿座失效现象时常出现；又由于顶、底板经常发生变化，至使采煤机切割过程 中受力多变，造成机组滚筒齿座经常开焊严重影响煤炭生产。可见，齿座材料需要具有高的 耐磨性、抗冲击性，同时具有良好的焊接性能。因此提供高质量的具有高耐磨性、抗冲击性 及良好焊接性能的齿座材料成为必然要求。发明一种适合滚筒齿座用钢提高滚筒齿座的综 合力学性能，才能提高滚筒的使用寿命，以满足高产能高可靠性的使用要求。
当前国内外采煤机滚筒齿座材料主要使用35CrMnSiA、20CrNiMo、42CrMo、ZG40Cr1。 35CrMnSiA材料强度高，但韧性较差；20CrNiMo材料焊接性好，形成焊接冷裂的倾向小， 但强度、硬度低；42CrMo具有高强度和韧性，但焊接性较差。目前使用的几种材料不能适 合滚筒齿座用钢的综合力学性能，迫切需要开发一种具有耐磨性、抗冲击性同时具有良好 的焊接性能的滚筒齿座用钢。本发明一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢在具有高强 韧性同时兼具良好焊接性，解决了其它钢不能兼具高强韧性与良好焊接性难题，满足了矿 山机械用钢要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢及其生产方法，以解决 上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本说明提供如下技术方案：
一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢，所述矿山机械用钢化学成分组成及其质量百 分含量为：C：0.20-0.30份、二氧化硅：0.15-0.35份、硅酸：0.15-0.35份、Mn：0.30-0.70份、硫化锰：0.30-0.70份、Cr：1.15-1.65份、碳化铬：1.15-1.65份、Ni：1.10- 1.70份、Al：0.0.20-0.0.40份、硫化铜：0.0.20-0.0.40份、P≤0.015份、S≤0.020 份，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，所述矿山机械用钢碳当量CEQ≤1.0份，所述矿山机械用钢力学性能：抗拉 强度Rm≥1400MPa，屈服强度ReL≥1250MPa，室温18-28℃冲击韧性Aku≥50J。
进一步的，所述冶炼工序是将转炉装料加镍铁30-50kg/t，转炉出钢过程钢包内加镍板 5-15kg/t钢；VD真空脱气处理真空保持时间5-25min，VD真空脱气处理后喂入铝丝0.1- 0.5kg/t钢；
所述连铸工序，铸坯入缓冷坑冷却，入坑温度≥550℃，坑冷时间≥20h；
所述加热工序，钢坯加热至1100-1350℃，保温0.3-1.0h；
所述轧制工序，开轧温度1050-1200℃，终轧温度950-1100℃，轧制后入缓冷坑缓冷， 入坑温度≥300℃，出坑温度＜100℃；
所述调质处理工序，采用调质热处理工艺，油淬火温度820-880℃，空冷回火温度150- 200℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在提高材料强度的同时改善钢的韧性。 也增强了其焊接性能和机械性能。同时本实用能够提高钢材的稳定性，同时其防腐蚀能力也 得到了显著的提高。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅 仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢，所述矿山机械用钢化学成分组成及其质量百 分含量为：C：0.20-0.30份、二氧化硅：0.15-0.35份、硅酸：0.15-0.35份、Mn：0.30-0.70份、硫化锰：0.30-0.70份、Cr：1.15-1.65份、碳化铬：1.15-1.65份、Ni：1.10- 1.70份、Al：0.0.20-0.0.40份、硫化铜：0.0.20-0.0.40份、P≤0.015份、S≤0.020 份，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，所述矿山机械用钢碳当量CEQ≤1.0份，所述矿山机械用钢力学性能：抗拉 强度Rm≥1400MPa，屈服强度ReL≥1250MPa，室温18-28℃冲击韧性Aku≥50J。
进一步的，所述冶炼工序是将转炉装料加镍铁30-50kg/t，转炉出钢过程钢包内加镍板 5-15kg/t钢；VD真空脱气处理真空保持时间5-25min，VD真空脱气处理后喂入铝丝0.1- 0.5kg/t钢；
所述连铸工序，铸坯入缓冷坑冷却，入坑温度≥550℃，坑冷时间≥20h；
所述加热工序，钢坯加热至1100-1350℃，保温0.3-1.0h；
所述轧制工序，开轧温度1050-1200℃，终轧温度950-1100℃，轧制后入缓冷坑缓冷， 入坑温度≥300℃，出坑温度＜100℃；
所述调质处理工序，采用调质热处理工艺，油淬火温度820-880℃，空冷回火温度150-200℃。。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背 离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪 一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要 求而不是上述发明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊 括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本发明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一 个独立的技术方案，发明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将发明 书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解 的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢，其特征在于，所述矿山机械用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20-0.30份、二氧化硅：0.15-0.35份、硅酸：0.15-0.35份、Mn：0.30-0.70份、硫化锰：0.30-0.70份、Cr：1.15-1.65份、碳化铬：1.15-1.65份、Ni：1.10-1.70份、Al：0.0.20-0.0.40份、硫化铜：0.0.20-0.0.40份、P≤0.015份、S≤0.020份，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢，其特征在于，所述矿山机械用钢碳当量CEQ≤1.0份，所述矿山机械用钢力学性能：抗拉强度Rm≥1400MPa，屈服强度ReL≥1250MPa，室温18-28℃冲击韧性Aku≥50J。
3.基于权利要求1-3任意一项所述的一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢的生产方法，其特征在于，所述冶炼工序是将转炉装料加镍铁30-50kg/t，转炉出钢过程钢包内加镍板5-15kg/t钢；VD真空脱气处理真空保持时间5-25min，VD真空脱气处理后喂入铝丝0.1-0.5kg/t钢；
所述连铸工序，铸坯入缓冷坑冷却，入坑温度≥550℃，坑冷时间≥20h；
所述加热工序，钢坯加热至1100-1350℃，保温0.3-1.0h；
所述轧制工序，开轧温度1050-1200℃，终轧温度950-1100℃，轧制后入缓冷坑缓冷，入坑温度≥300℃，出坑温度＜100℃；
所述调质处理工序，采用调质热处理工艺，油淬火温度820-880℃，空冷回火温度150-200℃。
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盛国裕: "《金属材料及其试验方法》", 30 June 2012, 中国质检出版社 *

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