CN110358972B - 一种含v微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法 - Google Patents

一种含v微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110358972B
CN110358972B CN201910610966.XA CN201910610966A CN110358972B CN 110358972 B CN110358972 B CN 110358972B CN 201910610966 A CN201910610966 A CN 201910610966A CN 110358972 B CN110358972 B CN 110358972B
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
cooling
equal
wear
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910610966.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110358972A (zh
Inventor
许斌
刘红艳
王昭东
陈子刚
吕德文
杜琦铭
姚宙
张卫攀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangang Nengjia Steel Co ltd
Handan Iron and Steel Group Co Ltd
HBIS Co Ltd Handan Branch
Original Assignee
Handan Iron and Steel Group Co Ltd
HBIS Co Ltd Handan Branch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Handan Iron and Steel Group Co Ltd, HBIS Co Ltd Handan Branch filed Critical Handan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority to CN201910610966.XA priority Critical patent/CN110358972B/zh
Publication of CN110358972A publication Critical patent/CN110358972A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110358972B publication Critical patent/CN110358972B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明一种含V微合金化厚规格耐磨钢，成分重量百分比范围为：C：0.37%~0.42%，Si：0.10%~0.30%，Mn：0.30%~0.55%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.010%~0.030%，V：0.08%~0.12%，Ti：0.010%~0.030%，Cr：0.30%~0.50%；Mo：0.10%~0.25%；Ni：0.40%‑0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质；本发明含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯加热、铸坯双轧程控制轧制、间隔式快速控制冷却、淬火、回火工序；本发明采用含V微合金化成分体系，通过在线控冷+离线淬火+回火工艺，实现高等级耐磨钢微观组织马氏体形态柔性化控制，生产的厚度≥30mm含V耐磨钢具有良好的强韧匹配及耐磨性。

Description

一种含V微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种含V微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法，属冶金板带生产技术领域。
背景技术
高强度耐磨钢板可以提高冶金、煤矿、水泥、化工等行业工程机械设备磨损部件的使用寿命，降低设备自重，在节约能源和材料同时也有着积极的经济意义。目前国内生产的高级别耐磨钢板产品，往往随着强度、硬度的升高存在韧性不足的问题，在磨损工况的条件下易发生脆性剥落、断裂等早期失效；而且由于其自身强韧性能匹配的局限性，限制了高等级耐磨钢的应用领域，对于厚度大于等于30mm规格、布氏硬度大于等于580HBW的耐磨钢产品更为突出，长期依赖进口。
生产具有良好强韧匹配及具有良好耐磨性能的高等级耐磨钢产品，拓展使用领域，成为冶金领域各大企业的一大发展方向；如：不仅适用工程机械、矿山机械、建筑机械、装卸机械等，且具有良好强韧性能匹配的耐磨钢产品可适用于新能源发电、新能源汽车、3D打印机壳体等新兴技术领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含V微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法，采用含V微合金化成分体系，通过在线控冷+离线淬火+回火工艺，实现高等级耐磨钢微观组织马氏体形态柔性化控制，生产的厚度≥30mm含V耐磨钢具有良好的强韧匹配及耐磨性。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种含V微合金化厚规格耐磨钢，其化学成分的重量百分比分别为：C：0.37%~0.42%，Si：0.10%~0.30%，Mn：0.30%~0.55%，P≤0.020%，S≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.010%~0.030%，V：0.08%~0.12%，Ti：0.010%~0.030%，Cr：0.30%~0.50%；Mo：0.10%~0.25%；Ni：0.40%~0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
一种含V微合金化厚规格耐磨钢，其化学成分的重量百分比范围优选为：C：0.38%~0.41%，Si：0.10%~0.25%，Mn：0.35%~0.50%，P：≤0.015%，S：≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.015%~0.025%，V：0.08%~0.10%，Ti：0.010%~0.020%，Cr：0.30%~0.40%；Mo：0.15%~0.25%；Ni：0.50%~0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯加热、铸坯双轧程控制轧制、间隔式快速控制冷却、淬火、回火工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.37%~0.42%，Si：0.10%~0.30%，Mn：0.30%~0.55%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.010%~0.030%，V：0.08%~0.12%，Ti：0.010%~0.030%，Cr：0.30%~0.50%；Mo：0.10%~0.25%；Ni：0.40%-0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
上述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，所述铸坯加热工序，铸坯再加热温度范围为1140℃~1180℃；所述双轧程轧制工序，第一轧程温度范围960℃~1130℃，第二轧程温度范围840℃~930℃，中间坯待温厚度为1.7 h ~3.0h，其中h为成品钢板厚度。
上述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，所述间隔式快速控制冷却工序为：①采用DQ+ACC冷却工艺；②DQ冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第3组或者第1组+第4组或者第2组+第4组间隔组合开启；ACC冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第3组+第5组+第7组+第9组+第11组+第13组+第15组或者第2组+第4组+第6组+第8组+第10组+第12组+第14组间隔组合开启；③DQ段开始冷却温度范围740℃~820℃，ACC段终止冷却温度为贝氏体相变转变区域范围480-560℃；④DQ+ACC冷却段对钢板的有效冷却时间范围15秒~45秒。
上述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，所述淬火工序，淬火加热速度：40℃/min~75℃/min，淬火加热温度：840℃~890℃，淬火保温时间为：60分~120分，淬火冷却速度为：29℃/s~56℃/s。
上述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，为了保证钢板板形平直度及冷却速度，所述淬火冷却：缝隙冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.1倍~1.5倍，上表面冷却水流量范围300m3/h ~700m3/h，高压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍~1.7倍，上表面冷却水流量范围300m3/h ~4503/h，低压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍~1.7倍，上表面冷却水流量范围200m3/h ~4003/h。
上述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，所述回火工序，回火加热速度：10℃/min~30℃/min，回火加热温度：150℃~240℃，回火保温时间为：90分~180分，回火后钢板缓冷至室温，缓冷时间不低于24小时。
上述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，生产的耐磨钢钢板厚度范围为30mm~60mm；微观组织为细小的板条马氏体，马氏体“板条束”百分比含量范围60%~90%、平均尺寸为0.6021μm~1.7453μm，马氏体“板条块”百分比含量范围10%~40%；所述耐磨钢具有良好的强韧匹配及具有良好的耐磨性能，其抗拉强度≥1780MPa，表面布氏硬度≥580HBW，-20℃冲击韧性≥40J。
本发明成分体系中添加0.08wt%~0.12wt% 的V元素，主要原因分析如下：（1）铸坯在相同加热温度下，尤其是1150℃~1180℃低温加热时，与其他微合金元素相比，V的溶解度最大，可以在相对较低的加热温度范围内全固溶在奥氏体中，可以降低铸坯二次再加热温度范围，避免高温加热原始奥氏体晶粒的粗化缺陷；（2）采用间隔式快速冷却工艺至贝氏体转变区，首先快速冷却过程中，随温度迅速降低，V的碳、氮化物在钢中的固溶度积迅速减小而大量弥散析出，其次是控制冷却采用间隔式，可以实现V的碳、氮化物不断的、反复的析出和再形核，促使V的碳、氮化物弥散、细小、充分析出；再次是快速冷却终止温度为贝氏体转变温度范围，即可得到细小的形变贝氏体+针状铁素体组织，热处理工序前高等级耐磨钢原始形变晶粒度≥9.5级，又能为V的碳、氮化物反复的析出和再形核提供较为充裕的时间；（3）钢板淬火加热过程中，含V耐磨钢板原始细小的形变组织及大量细小弥散的析出物，加快了含V耐磨钢强化相V的碳、氮化物的均匀化扩散进程，缩短加热保温时间；淬火冷却过程中瞬间冻结均匀强化相V的碳、氮化物，避免碳化物、微合金等强化相的偏聚，得到布氏硬度均匀、耐磨性能良好、强韧性能配合优异的高等级耐磨钢；（4）采用低温回火工艺，排列组合调节回火温度+保温时间，柔性化控制回火后马氏体“板条束”、“板条块”百分比含量，其中马氏体“板条束”的含量百分比+尺寸大小决定高等级耐磨钢的低温韧性、强度、硬度、以及耐磨性能，其中马氏体“板条块”的含量百分比+尺寸大小决定高等级耐磨钢的强度、硬度、耐磨性，“板条束”+“板条块”含量百分比、尺寸大小最终决定于高等级耐磨钢高表面布氏硬度，良好的低温冲击韧性和耐磨性能。
本发明核心控制工艺制定依据为：首先利用DIL805L相变膨胀仪测出该成分体系不同等温时间、不同冷却速率的相变转变规律，根据检测结果制定热处理工艺；其次是利用箱式电阻热处理炉进行交叉回火实验，获得系列回火温度、系列保温时间工艺下，该成分系统、该工艺条件下马氏体形态的变化规律。
本发明的有益效果为：
采用本发明生产的钢板厚度范围为30mm~60mm；微观组织为细小的板条马氏体，马氏体“板条束”百分比含量范围60%~90%、平均尺寸为0.6021μm~1.7453μm，马氏体“板条块”百分比含量范围10%~40%，实现高等级耐磨钢微观组织马氏体形态柔性化控制；生产的含V耐磨钢具有良好的强韧匹配及具有良好的耐磨性能，其抗拉强度≥1780MPa，表面布氏硬度≥580HBW，-20℃冲击韧性≥40J，耐磨性能与相同硬度级别耐磨钢相比提升1.18~1.53倍。
本发明工艺生产的耐磨钢产品，不仅具有较高的强度和耐磨性能，同时具有良好的低温韧性，拓展了高等级耐磨钢的使用领域，不仅适用于冶金、煤矿、水泥、化工等行业，同时适用于工程机械、矿山机械、建筑机械、装卸机械等，且具有良好强韧性能匹配的耐磨钢产品可适用于新能源发电、新能源汽车、3D打印机壳体等新兴技术领域。
附图说明
图1本发明成分体系下高等级耐磨钢相变转变规律，即静态CCT曲线；
图2是本发明实施例1淬火前，原始形变贝氏体+针状铁素体组织；
图3是本发明实施例2淬火前，原始形变贝氏体+针状铁素体组织；
图4是本发明实施例3淬火前，原始形变贝氏体+针状铁素体组织；
图5是本发明实施例4淬火前，原始形变贝氏体+针状铁素体组织；
图6是本发明实施例1热处理后马氏体形态微观组织图；
图7是本发明实施例2热处理后马氏体形态微观组织图；
图8是本发明实施例3热处理后马氏体形态微观组织图；
图9是本发明实施例4热处理后马氏体形态微观组织图。
具体实施方式
本发明提供一种含V微合金化厚规格耐磨钢，其化学成分的重量百分比范围为：C：0.37%~0.42%，优选0.38%~0.41%；Si：0.10%~0.30%，优选0.10%~0.25%；Mn：0.30%~0.55%，优选0.35%~0.50%；P≤0.020%，优选P≤0.015%；S≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.010%~0.030%，优选0.015%~0.025%；V：0.08%~0.12%，优选0.08%~0.10%；Ti：0.010%~0.030%，优选0.010%~0.020%；Cr：0.30%~0.50%，优选0.30%~0.40%；Mo：0.10%~0.25%；优选0.15%~0.25%；Ni：0.40%-0.80%，优选0.50%~0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质；
本发明还提供一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯加热、铸坯双轧程控制轧制、间隔式快速控制冷却、淬火、回火等工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.37%~0.42%，优选0.38%~0.41%；Si：0.10%~0.30%，优选0.10%~0.25%；Mn：0.30%~0.55%，优选0.35%~0.50%；P≤0.020%，优选P≤0.015%；S≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.010%~0.030%，优选0.015%~0.025%；V：0.08%~0.12%，优选0.08%~0.10%；Ti：0.010%~0.030%，优选0.010%~0.020%；Cr：0.30%~0.50%，优选0.30%~0.40%；Mo：0.10%~0.25%；优选0.15%~0.25%；Ni：0.40%-0.80%，优选0.50%~0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质；
本发明提供一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，铸坯再加热温度范围为1140℃~1180℃，所述双轧程轧制，第一轧程温度范围960℃~1130℃，第二轧程温度范围840℃~930℃，中间坯待温厚度为1.7h~3.0h，其中h为成品钢板厚度；
本发明还提供了新型间隔式快速控制冷却工艺为：①采用DQ+ACC冷却工艺；②目前，国内外冶金行业通用DQ冷却段为4组， ACC冷却段为15组，每组均可单独控制冷却工艺；在本发明中，DQ冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第3组或者第1组+第4组或者第2组+第4组间隔组合开启： ACC冷却段采用间隔开启方式：第1组+第3组+第5组+第7组+第9组+第11组+第13组+第15组或者第2组+第4组+第6组+第8组+第10组+第12组+第14组间隔组合开启；③DQ段开始冷却温度范围740℃~820℃，ACC段终止冷却温度为贝氏体相变转变区域范围480-560℃；④DQ+ACC冷却段对钢板的有效冷却时间范围15秒~45秒；
淬火加热速度：40℃/min~75℃/min，淬火加热温度：840℃~890℃，淬火保温时间为：60分~120分，淬火冷却速度为：29℃/s~56℃/s。
为了保证钢板板形平直度及冷却速度，所述淬火冷却：缝隙段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.1倍-1.5倍，上表面冷却水流量范围300m3/h ~700m3/h，高压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍-1.7倍，上表面冷却水流量范围300m3/h ~4503/h，低压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍-1.7倍，上表面冷却水流量范围200m3/h ~4003/h；
回火加热速度：10℃/min~30℃/min，回火加热温度：150℃~240℃，回火保温时间为：90分~180分，回火后钢板缓冷至室温，缓冷时间不低于24小时；
本发明核心控制工艺制定依据为：首先利用DIL805L相变膨胀仪上测出该成分体系不同等温时间、不同冷却速率的相变转变规律，实验结果见表1所示，根据检测结果制定热处理工艺；其次是利用箱式电阻热处理炉进行交叉回火实验，获得系列回火温度、系列保温时间工艺下，该成分系统、该工艺条件下马氏体形态的变化规律，检测结果见表2所示。
表1 该成分体系不同等温时间、不同冷却速率的相变转变规律
Figure 871319DEST_PATH_IMAGE001
表2 该成分体系、该生产工艺，系列回火工艺马氏体形态的变化规律（百分比含量检测精度90%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本发明工艺生产的钢板厚度范围为30~60mm；
以下通过四个实施例，对本发明作进一步说明和具体阐述：
实施例1：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.37%，Si：0.10%，Mn：0.30%，P：0.010%，S：0.003%，Als：0.045%，Nb：0.010%，V：0.094%，Ti：0.010%，Cr：0.35%；Mo：0.10%；Ni：0.66%；B：0.0005%；O：0.0021%；N：0.0035%；H：1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。铸坯再加热温度范围为1140℃，所述双轧程轧制，第一轧程温度范围965~1130℃，第二轧程温度范围880~930℃，中间坯待温厚度为3.0h即90mm，其中h为成品钢板厚度。
新型控制冷却工艺为：①采用DQ+ACC冷却工艺；②DQ冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第3组间隔式开启；ACC冷却段采用间隔开启方式：第1组+第3组+第5组+第7组+第9组+第11组间隔式组合开启。③DQ段开始冷却温度820℃，ACC段终止冷却温度为贝氏体相变转变区域范围560℃；④DQ+ACC冷却段对钢板的有效冷却时间范围15秒。
淬火加热速度：75℃/min，淬火加热温度：840℃，淬火保温时间为：60分，淬火冷却速度为：56℃/s。淬火冷却：缝隙段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.1倍，上表面冷却水流量范围300m3/h，高压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍，上表面冷却水流量范围300m3/h，低压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍，上表面冷却水流量范围200m3/h。
回火加热速度：30℃/min，回火加热温度：150℃，回火保温时间为：90分，回火后钢板缓冷至室温，缓冷时间24小时。
生产的钢板厚度为30mm；图2显示，热处理工序前原始形变晶粒度11.5级贝氏体+针状铁素体组织；图6显示，热处理后最终微观组织为细小的板条马氏体，马氏体“板条束”百分比含量范围90%、平均尺寸为0.6021μm，马氏体“板条块”百分比含量范围10%。
生产的含V耐磨钢具有良好的强韧匹配及具有良好的耐磨性能，其抗拉强度1934MPa，表面布氏硬度608HBW，-20℃冲击韧性84J，耐磨性能与相同硬度级别耐磨钢相比提升1.18倍。
实施例2：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.39%，Si：0.15%，Mn：0.42%，P：0.020%，S：0.010%，Als：0.030%，Nb：0.028%，V：0.080%，Ti：0.019%，Cr：0.30%；Mo：0.17%；Ni：0.40%；B：0.00010%；O：0.0025%；N：0.0045%；H：1.2ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。铸坯再加热温度范围为1153℃，所述双轧程轧制，第一轧程温度范围975~1122℃，第二轧程温度范围854~918℃，中间坯待温厚度为2.3h即92mm，其中h为成品钢板厚度。
新型控制冷却工艺为：①采用DQ+ACC冷却工艺；②DQ冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第3组间隔式开启；ACC冷却段采用间隔开启方式：第1组+第3组+第5组+第7组+第9组+第11组+第13组+第15组间隔式组合开启。③DQ段开始冷却温度806℃，ACC段终止冷却温度为贝氏体相变转变区域范围538℃；④DQ+ACC冷却段对钢板的有效冷却时间范围22秒。
淬火加热速度：62℃/min，淬火加热温度：860℃，淬火保温时间为：80分，淬火冷却速度为：48℃/s。淬火冷却：缝隙段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍，上表面冷却水流量范围400m3/h，高压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.4倍，上表面冷却水流量范围380m3/h，低压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.4倍，上表面冷却水流量范围290m3/h。
回火加热速度：24℃/min，回火加热温度：180℃，回火保温时间为：120分钟，回火后钢板缓冷至室温，缓冷时间30小时。
生产的钢板厚度为40mm；图3显示，热处理工序前原始形变晶粒度11.0级贝氏体+针状铁素体组织；图7显示，热处理后最终微观组织为细小的板条马氏体，马氏体“板条束”百分比含量范围76%、平均尺寸为0.9024μm，马氏体“板条块”百分比含量范围24%。
生产的含V耐磨钢具有良好的强韧匹配及具有良好的耐磨性能，其抗拉强度1826MPa，表面布氏硬度580HBW，-20℃冲击韧性79J，耐磨性能与相同硬度级别耐磨钢相比提升1.26倍。
实施例3：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.40%，Si：0.29%，Mn：0.51%，P：0.007%，S：0.002%，Als：0.055%，Nb：0.027%，V：0.11%，Ti：0.026%，Cr：0.45%；Mo：0.22%；Ni：0.74%；B：0.00016%；O：0.0020%；N：0.0037%；H：1.0ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。铸坯再加热温度范围为1778℃，所述双轧程轧制，第一轧程温度范围961~1111℃，第二轧程温度范围855~918℃，中间坯待温厚度为2.0h即100mm，其中h为成品钢板厚度。
新型控制冷却工艺为：①采用DQ+ACC冷却工艺；②DQ冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第4组间隔式开启；ACC冷却段采用间隔开启方式：第2组+第4组+第6组+第8组+第10组间隔式组合开启。③DQ段开始冷却温度786℃，ACC段终止冷却温度为贝氏体相变转变区域范围504℃；④DQ+ACC冷却段对钢板的有效冷却时间范围39秒。
淬火加热速度：50℃/min，淬火加热温度：880℃，淬火保温时间为：100分，淬火冷却速度为：48℃/s。淬火冷却：缝隙段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.4倍，上表面冷却水流量范围550m3/h，高压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.6倍，上表面冷却水流量范围430m3/h，低压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.6倍，上表面冷却水流量范围370m3/h。
回火加热速度：24℃/min，回火加热温度：220℃，回火保温时间为：150分钟，回火后钢板缓冷至室温，缓冷时间38小时。
生产的钢板厚度为50mm；图4显示，热处理工序前原始形变晶粒度10.5级贝氏体+针状铁素体组织；图8显示，热处理后最终微观组织为细小的板条马氏体，马氏体“板条束”百分比含量范围71%、平均尺寸为0.1453μm，马氏体“板条块”百分比含量范围29%。
生产的含V耐磨钢具有良好的强韧匹配及具有良好的耐磨性能，其抗拉强度1936MPa，表面布氏硬度622HBW，-20℃冲击韧性64J，耐磨性能与相同硬度级别耐磨钢相比提升1.44倍。
实施例4：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.42%，Si：0.30%，Mn：0.55%，P：0.008%，S：0.04%，Als：0.055%，Nb：0.030%，V：0.12%，Ti：0.030%，Cr：0.50%；Mo：0.25%；Ni：0.80%；B：0.0018%；O：0.0018%；N：0.0038%；H：1.0ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。铸坯再加热温度范围为1180℃，所述双轧程轧制，第一轧程温度范围960~1080℃，第二轧程温度范围840~910℃，中间坯待温厚度为1.7h即102mm，其中h为成品钢板厚度。
新型控制冷却工艺为：①采用DQ+ACC冷却工艺；②DQ冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第4组间隔式开启；ACC冷却段采用间隔开启方式：第1组+第3组+第5组+第7组+第9组+第11组+第13组+第15组间隔式组合开启。③DQ段开始冷却温度740℃，ACC段终止冷却温度为贝氏体相变转变区域范围480℃；④DQ+ACC冷却段对钢板的有效冷却时间范围45秒。
淬火加热速度：40℃/min，淬火加热温度：890℃，淬火保温时间为：120分，淬火冷却速度为：29℃/s。淬火冷却：缝隙段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.5倍，上表面冷却水流量范围700m3/h，高压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.7倍，上表面冷却水流量范围450m3/h，低压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.7倍，上表面冷却水流量范围400m3/h。
回火加热速度：10℃ /min，回火加热温度：240℃，回火保温时间为：180分钟，回火后钢板缓冷至室温，缓冷时间48小时。
生产的钢板厚度为60mm；图5显示，热处理工序前原始形变晶粒度9.5级贝氏体+针状铁素体组织，图9显示，热处理后最终微观组织为细小的板条马氏体，马氏体“板条束”百分比含量范围60%、平均尺寸为1.7453μm，马氏体“板条块”百分比含量范围40%。
生产的含V耐磨钢具有良好的强韧匹配及具有良好的耐磨性能，其抗拉强度1910MPa，表面布氏硬度624HBW，-20℃冲击韧性40J，耐磨性能与相同硬度级别耐磨钢相比提升1.53倍。

Claims (5)

1.一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，其特征在于：包括炼钢、连铸、铸坯加热、铸坯双轧程控制轧制、间隔式快速控制冷却、淬火、回火工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.37%~0.42%，Si：0.10%~0.30%，Mn：0.30%~0.55%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.010%~0.030%，V：0.08%~0.12%，Ti：0.010%~0.030%，Cr：0.30%~0.50%；Mo：0.10%~0.25%；Ni：0.40%-0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质；
所述间隔式快速控制冷却工序为：①采用DQ+ACC冷却工艺；②DQ冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第3组或者第1组+第4组或者第2组+第4组间隔组合开启；ACC冷却段采用间隔式开启方式：第1组+第3组+第5组+第7组+第9组+第11组+第13组+第15组或者第2组+第4组+第6组+第8组+第10组+第12组+第14组间隔组合开启；③DQ段开始冷却温度范围740℃~820℃，ACC段终止冷却温度为贝氏体相变转变区域范围480-560℃；④DQ+ACC冷却段对钢板的有效冷却时间范围15秒~45秒；
所述淬火工序，淬火加热速度：40℃/min~75℃/min，淬火加热温度：840℃~890℃，淬火保温时间为：60分~120分，淬火冷却速度为：29℃/s~56℃/s；
所述回火工序，回火加热速度：10℃/min~30℃/min，回火加热温度：150℃~240℃，回火保温时间为：90分~180分，回火后钢板缓冷至室温，缓冷时间不低于24小时。
2.如权利要求1所述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，其特征在于：其化学成分的重量百分比范围优选为：C：0.38%~0.41%，Si：0.10%~0.25%，Mn：0.35%~0.50%，P：≤0.015%，S：≤0.010%，Als：0.030%~0.055%，Nb：0.015%~0.025%，V：0.08%~0.10%，Ti：0.010%~0.020%，Cr：0.30%~0.40%；Mo：0.15%~0.25%；Ni：0.50%~0.80%；B：0.0005%~0.0018%；O≤0.0025%；N≤0.0045%；H≤1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述铸坯加热工序，铸坯再加热温度范围为1140℃~1180℃；所述双轧程轧制工序，第一轧程温度范围960℃~1130℃，第二轧程温度范围840℃~930℃，中间坯待温厚度为1.7 h ~3.0h，其中h为成品钢板厚度。
4.如权利要求1所述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，其特征在于：为了保证钢板板形平直度及冷却速度，所述淬火冷却：缝隙冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.1倍~1.5倍，上表面冷却水流量范围300m3/h ~700m3/h，高压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍~1.7倍，上表面冷却水流量范围300m3/h~4503/h，低压冷却段钢板下表面冷却水流量为上表面冷却水流量的1.3倍~1.7倍，上表面冷却水流量范围200m3/h ~4003/h。
5.如权利要求1或3或4所述的一种含V微合金化厚规格耐磨钢的生产方法，其特征在于：生产的耐磨钢钢板厚度范围为30mm~60mm；微观组织为细小的板条马氏体，马氏体“板条束”百分比含量范围60%~90%、平均尺寸为0.6021μm~1.7453μm，马氏体“板条块”百分比含量范围10%~40%；所述耐磨钢具有良好的强韧匹配及具有良好的耐磨性能，其抗拉强度≥1780MPa，表面布氏硬度≥580HBW，-20℃冲击韧性≥40J。
CN201910610966.XA 2019-07-08 2019-07-08 一种含v微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法 Active CN110358972B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910610966.XA CN110358972B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 一种含v微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910610966.XA CN110358972B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 一种含v微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110358972A CN110358972A (zh) 2019-10-22
CN110358972B true CN110358972B (zh) 2021-03-30

Family

ID=68218499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910610966.XA Active CN110358972B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 一种含v微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110358972B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PE20180642A1 (es) * 2011-03-29 2018-04-16 Jfe Steel Corp Placa de acero resiste a la abrasion o lamina de acero que tiene excelente resistencia al agrietamiento por corrosion bajo tension y metodo para fabricarlo
EP2789699B1 (en) * 2013-08-30 2016-12-28 Rautaruukki Oy A high-hardness hot-rolled steel product, and a method of manufacturing the same
CN103820731B (zh) * 2014-03-03 2015-12-30 莱芜钢铁集团有限公司 超薄宽幅耐磨钢板和以大压缩比生产该钢板的方法
CN106498294A (zh) * 2016-11-08 2017-03-15 东北大学 一种nm600高级别低合金耐磨钢及其应用
CN109609839B (zh) * 2018-11-16 2021-03-02 邯郸钢铁集团有限责任公司 高延伸性能的低合金高强耐磨钢nm450及其生产方法
CN109735776A (zh) * 2019-02-14 2019-05-10 唐山中厚板材有限公司 一种500hb级耐磨钢板及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110358972A (zh) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110184525B (zh) 一种高强度q500gje调质态建筑结构用钢板及其制造方法
CN110295320B (zh) 一种lf-rh精炼工艺生产的大壁厚x52ms抗酸管线钢板及其制造方法
CN107574370B (zh) 厚度2～10mmNM400耐磨钢及生产方法
CN102747290B (zh) 一种经济型耐磨钢管及其制造方法
CN110423946A (zh) 一种低压缩比超高强钢q960e特厚板的生产方法
CN112226676B (zh) 一种低成本l320ms/x46ms抗硫化氢腐蚀焊管用热轧钢带及其制造方法
CN109609839B (zh) 高延伸性能的低合金高强耐磨钢nm450及其生产方法
CN103789705A (zh) 一种超宽规格超大单重管线钢x80卷板及其生产工艺
CN113699462B (zh) 一种750MPa级连续油管用热轧钢带及其制造方法
CN111321354A (zh) 一种x70m热轧钢带及其制造方法
CN104451446B (zh) 一种厚规格高强韧性贝氏体工程用钢及其生产方法
CN112063918B (zh) 一种低温高韧性x90钢级热煨弯管用管线钢板及其制造方法
CN110358972B (zh) 一种含v微合金化厚规格耐磨钢及其生产方法
CN109023065A (zh) 高性能矿浆输送用耐磨管线钢钢带及其生产方法
JP7458685B2 (ja) 高強度の抗崩壊オイルケーシングおよびその製造方法
CN111471928B (zh) 一种具有篮筐编结马氏体金相组织的耐磨钢板及生产方法
CN115074643A (zh) 一种多工艺适配的q690中厚钢板及其生产方法
CN112522622B (zh) 一种高钢级油井管及其制备方法
CN111020392B (zh) 一种低合金hrb400e钢筋的生产方法
CN110284077B (zh) 一种薄规格高韧性管线钢的制造方法
Nikitin et al. Economically alloyed high-strength steel for use in mine equipment
CN105177426A (zh) 正火轧制的耐高温容器板及其生产方法
CN114836683B (zh) 一种适用于湿硫化氢环境的高强度高韧性低屈强比管线钢钢板及其制造方法
CN115747658B (zh) 一种高韧性f500特厚钢板的生产方法
CN115927809B (zh) 一种高韧性f550特厚钢板的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240318

Address after: 056015 Fuxing Road 232, Fuxing District, Hebei, Handan

Patentee after: HANDAN IRON & STEEL GROUP Co.,Ltd.

Country or region after: China

Patentee after: Handan Branch of Hegang Co.,Ltd.

Patentee after: Hangang Nengjia Steel Co.,Ltd.

Address before: 056015 Fuxing Road 232, Fuxing District, Hebei, Handan

Patentee before: HANDAN IRON & STEEL GROUP Co.,Ltd.

Country or region before: China

Patentee before: Handan Branch of Hegang Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right