CN110616371B - 辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢，其化学成分的重量百分比分别为：C：0.10%~0.25%，Si：0.10%~0.45%，Mn：1.0%~1.5%，P≤0.015%，S≤0.010%，Als：0.030%~0.070%，Nb：0.010%~0.030%，Ti：0.010%~0.030%，Cr：0.30%~0.60%；Mo：0.10%~0.40%；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。生产工序的铸坯控制缓冷工序中，铸坯在线切割定尺温度避开该成分体系耐磨钢第三脆性区温度区间950℃~733℃，避免切割裂纹；定尺后将铸坯进行堆垛缓冷，680℃≤缓冷开始温度＜730℃，缓冷温降速率10.0℃~20.0℃/小时，缓冷时间为36~48小时，缓冷结束温度为150℃~260℃。本发明生产的耐磨钢具有高强度、高硬度、高耐磨性，且具有良好辊压圈圆成型性能，钢板厚度16mm~40mm，适合压路机振轮使用。

Description

辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢及其生产方法，属冶金板带生产技术领域。
背景技术
目前，国内各大重型机械制造厂使用的压路机振轮用钢主要采用Q345级别钢板，Q345级别钢板在压路机振轮辊压圈圆过程中呈现良好的成型性能。但由于Q345级别钢板强度偏低、耐磨性差，在使用过程中出现：(1)压路机振轮磨损速度快，且单位时间内磨损失重大；(2)压路机振轮在服役过程中，与硬质物质相碰易发生变形；(3)使用寿命短，更换压路机振轮耗时、耗力、影响正常使用，产生较大的经济损失。
为了提升压路机振轮的使用寿命，尝试使用更高强度级别的钢板，但是高强度级别钢的辊压圈圆成型性能较差，主要表现为：(1)辊压圈圆后压路机振轮圆度较差，圆度超出标准要求而影响使用；(2)由于强度高，延伸率低，辊压圈圆成型过程中易产生裂纹，在冬季低温使用时，易产生局部断裂等缺陷。
生产出具有高强度、高硬度、高耐磨、且具有良好的辊压圈圆成型性能的新型产品，供压路机振轮使用，是国内外冶金行业亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢及其生产方法，通过成分优化，结合渗透轧制+控温淬火工艺，成功生产出具有高强度、高硬度、高耐磨、且具有良好辊压圈圆成型性能的压路机振轮用耐磨钢。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢，其化学成分的重量百分比分别为：C：0.10%~0.25%，Si：0.10%~0.45%，Mn：1.0%~1.5%，P≤0.015%，S≤0.010%，Als：0.030%~0.070%，Nb：0.010%~0.030%，Ti：0.010%~0.030%，Cr：0.30%~0.60%；Mo：0.10%~0.40%；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。
上述的辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢，其化学成分的重量百分比范围优选为：C：0.11%~0.19%，Si：0.10%~0.30%，Mn：1.0%~1.35%，P≤0.012%，S≤0.005%，Als：0.040%~0.060%，Nb：0.012%~0.028%，Ti：0.010%~0.025%，Cr：0.30%~0.50%；Mo：0.12%~0.33%；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。
一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯缓冷、铸坯再加热、铸坯渗透控制轧制、轧后控制冷却、控温淬火和回火工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.10%~0.25%，优选0.11%~0.19%；Si：0.10%~0.45%，优选0.10%~0.30%；Mn：1.0%~1.5%，优选1.0%~1.35%；P≤0.015%，优选P≤0.012%；S≤0.010%，优选S≤0.005%；Als：0.030%~0.070%，优选0.040%~0.060%；Nb：0.010%~0.030%，优选0.012%~0.028%；Ti：0.010%~0.030%，优选0.010%~0.025%；Cr：0.30%~0.60%，优选0.30%~0.50%；Mo：0.10%~0.40%，优选0.12%~0.33%；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。
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，所述轧制工艺采用渗透控制轧制，第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常运行速度降低15%~30%，该正常运行速度是指；通常轧制厚度16-40mm的中厚板耐磨钢产品时，在奥氏体再结晶区域温度范围内钢板的运行速度，一般在1.53m/s ~4.15m/s之间；速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.3m/s~2.90m/s，轧制道次为3道~6道，道次压下率范围17%~28%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常运行速度降低10%~15%，该正常运行速度是指；通常轧制厚度16-40mm的中厚板耐磨钢产品时，在奥氏体未再结晶区域温度范围内钢板的运行速度，一般在3.30m/s ~5.53m/s；速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围2.9m/s~4.3m/s，轧制道次为3~5道，道次压下率范围12%~25%；中间坯待温厚度为1.7h~2.5h，其中h为成品钢板厚度。
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，所述控温淬火工艺，淬火加热保温温度为Ac3+（40~70）℃，保温均热时间为32 ~80分钟；淬火冷却时，当冷却温度范围处于Ac3+（40~70）℃至马氏体开始转变温度点Ms之间时， 25℃/s＜淬火冷却速度≤45℃/s，保证钢板形成细小的板条马氏体组织；当冷却温度范围处于马氏体开始转变温度点Ms至室温时， 15℃/s≤淬火冷却速度≤25℃/s，通过调整Ms点以下温度范围内的冷却速度，控制“细小板条马氏体”与“残余奥氏体”百分比含量；其中“细小板条马氏体”的百分含量决定了成品钢板的高强度、高硬度、高耐磨性、良好的低温韧性、以及一定的延伸性能，少量的“残余奥氏体”可以显著提升钢板辊压圈圆过程中成型延伸性能。
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法， 所述铸坯缓冷工序，洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度避开该成分体系耐磨钢第三脆性区温度区间950℃~733℃，避免切割裂纹；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，680℃≤缓冷开始温度≤730℃，缓冷温降速率10.0℃~20.0℃/小时，缓冷时间为36~48小时，缓冷结束温度为150℃~260℃。
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，所述铸坯再加热工序，铸坯带温入炉，入加热炉温度范围100℃~200℃，避免常温入炉引起铸坯再加热裂纹；加热炉温度≤680℃时，加热速率为4℃~8℃/分钟，消除铸坯在非塑性区由于加热速度过快产生温度的内应力；铸坯再加热温度范围为1120℃~1200℃，均热段时间为30~60分钟。
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，所述轧后控制冷却，采用层流冷却设备冷却至500℃~650℃；钢板经过1~3道次强力矫直机矫直，保证初始板形平直度在1mm/2m~5mm/2m；经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间不低于48小时。
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，所述回火工序，回火加热温度：100℃~200℃，回火保温时间为：48 ~120分钟，回火后钢板空冷至室温。
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，所述正常运行速度是指：
上述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢，耐磨钢钢板微观组织为“细小板条马氏体+残余奥氏体”，残余奥氏体的含量为2.5-4.3%，抗拉强度≥1150MPa，延伸率≥15%，-40℃冲击≥68J，布氏硬度≥360HBW，钢板厚度16mm~40mm，辊压圈圆直径为0.8米至2.4米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.0%~4.0%，圆度偏差1.6mm~6mm，耐磨性是Q345级别产品的4.5倍以上；耐磨钢钢板厚度h为16mm~40mm
本发明铸坯控制缓冷工序可以达到缓冷释氢、促进Mn元素扩散、降低中心偏析、避免中碳钢表面微裂纹缺陷的作用，铸坯质量等级最终达到：(1)[H]≤1.5ppm；(2)中心偏析优于C1.0；(3)铸坯表面无微裂纹缺陷。轧制工艺采用渗透控制轧制，即：通过降低奥氏体再结晶区和未再结晶区轧制速度、增加单道次压下率、减少轧制道次，促使钢板形变由表面向心部均匀、同步渗透，促使钢板的厚度方向上形变的一致，得到厚度方向上细小、均匀的原始形变组织。渗透控制轧制的钢板，经过热处理后具有均匀的力学性能、良好的低温韧性及延伸成型性能。
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+淬火冷却试验槽进行交叉淬火实验，获得系列Ms（马氏体开始转变温度点）以下温度范围、系列淬火冷却速率工艺下，该成分系统、该工艺条件下“细小板条马氏体”与“残余奥氏体”百分比含量。
本发明的有益效果为：
采用本发明生产的钢板，微观组织为“细小板条马氏体”+（2.5~4.3）%“残余奥氏体”，抗拉强度≥1150MPa，延伸率≥15%，-40℃冲击≥68J，布氏硬度≥360HBW，钢板厚度16mm~40mm，辊压圈圆直径为0.8米至2.4米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.0%~4.0%，圆度偏差1.6mm~6mm，耐磨性是Q345级别产品的4.5倍以上。
本发明工艺生产的具有良好综合性能的钢板，不仅具有高强度、高硬度、高耐磨、良好的低温韧性、以及一定的延伸性能，且具有良好的辊压圈圆成型性能，适合压路机振轮使用，解决了冶金行业、重型机械行业原有压路机振轮用钢在苛刻服役环境中磨损快、易变性、寿命短、更换周期频繁等棘手难题，具有极大的市场推广价值。
附图说明
图1为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残余奥氏体电镜检测图像；
图3是本发明实施例1生产的压路机振轮用耐磨钢微观组织图；
图4是本发明实施例2残余奥氏体电镜检测图像；
图5是本发明实施例2生产的压路机振轮用耐磨钢微观组织图；
图6是本发明实施例3残余奥氏体电镜检测图像；
图7是本发明实施例3生产的压路机振轮用耐磨钢微观组织图；
图8是本发明实施例4残余奥氏体电镜检测图像；
图9是本发明实施例4生产的压路机振轮用耐磨钢微观组织图；
图10是本发明实施例5残余奥氏体电镜检测图像；
图11是本发明实施例5生产的压路机振轮用耐磨钢微观组织图；
图12是本发明实施例6残余奥氏体电镜检测图像；
图13是本发明实施例6生产的压路机振轮用耐磨钢微观组织图。
具体实施方式
本发明提供一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢，其化学成分的重量百分比范围为：C：0.10%~0.25%，优选0.11%~0.19%；Si：0.10%~0.45%，优选0.10%~0.30%；Mn：1.0%~1.5%，优选1.0%~1.35%；P≤0.015%，优选P≤0.012%；S≤0.010%，优选S≤0.005%；Als：0.030%~0.070%，优选0.040%~0.060%；Nb：0.010%~0.030%，优选0.012%~0.028%；Ti：0.010%~0.030%，优选0.010%~0.025%；Cr：0.30%~0.60%，优选0.30%~0.50%；Mo：0.10%~0.40%，优选0.12%~0.33%；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。
本发明还提供一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯缓冷、铸坯再加热、铸坯渗透控制轧制、轧后控制冷却、控温淬火、回火工序； 铸坯缓冷控制工艺中，洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度避开950℃~733℃，即避开该成分体系的耐磨钢第三脆性区温度区间，以避免产生切割裂纹；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，缓冷开始温度为730℃~680℃，缓冷温降速率10.0℃/小时~20.0℃/小时，缓冷时间为36小时~48小时，缓冷结束温度为150℃~260℃。
铸坯再加热工序，铸坯带温入炉，入加热炉温度范围100℃~200℃，避免常温入炉引起铸坯再加热裂纹；加热炉温度≤680℃时，加热速率为4℃/分钟~8℃/分钟，消除铸坯在非塑性区由于加热速度过快产生温度的内应力；铸坯再加热温度范围为1120℃~1200℃，均热段时间为30分钟~60分钟。
渗透控制轧制工艺是通过降低轧制速度、增加单道次压下率、减少轧制道次，促使钢板形变由表面向心部均匀、同步渗透，促使钢板在厚度方向上形变的一致，得到厚度方向上细小、均匀的原始形变组织。渗透控制轧制的钢板，经过热处理后具有均匀的力学性能、良好的低温韧性及延伸成型性能。在本发明中，渗透控制轧制的具体工艺为：第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常降低15%~30%，各个轧制道次出口钢板速度范围1.3m/s~2.90m/s，轧制道次为3~6道，道次压下率范围17%~28%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常降低10%~15%，各个轧制道次出口钢板速度范围2.9m/s~4.3m/s，轧制道次为3~5道，道次压下率范围12%~25%。中间坯待温厚度为1.7h ~2.5h，其中h为成品钢板厚度，厚度为16mm~40mm
轧后控制冷却采用层流冷却设备ACC加速冷却工艺冷却至500℃~650℃；钢板经过1~3道次强力矫直机矫直保证初始板形平直度在1mm/2m~5mm/2m。经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间不低于48小时。
控温淬火工艺：淬火加热保温温度为Ac3+（40~70）℃，保温均热时间为32分钟~80分钟；淬火冷却时，当冷却温度范围处于Ac3+（40~70）℃至Ms（马氏体开始转变温度点）时，25℃/s＜淬火冷却速度≤45℃/s，保证钢板形成细小的板条马氏体组织；当冷却温度范围处于Ms（马氏体开始转变温度点）至室温时，15℃/s≤淬火冷却速度≤25℃/s，通过调整Ms点以下温度范围内的冷却速度，控制“细小板条马氏体”与“残余奥氏体”百分比含量；其中“细小板条马氏体”的百分含量决定了成品钢板的高强度、高硬度、高耐磨性、良好的低温韧性、以及一定的延伸性能，少量的“残余奥氏体”可以显著提升钢板辊压圈圆过程中成型延伸性能。
回火工艺：回火加热温度：100℃~200℃，回火保温时间为：48分钟~120分钟，回火后钢板空冷至室温。
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，实验结果见表1所示，根据检测结果制定热处理工艺。
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 DEST_PATH_IMAGE001
从检测数据和图1的静态CCT曲线可以得出：(1)该成分体系下Ac3（铁素体向奥氏体转变结束温度）温度为827℃，Ac1（铁素体向奥氏体转变开始温度）温度为721℃；(2)当冷却速度达到20℃/s-100℃/s，Ms（马氏体开始转变温度点）范围是396℃~374℃。
其次是利用箱式电阻热处理炉+淬火冷却试验槽进行交叉淬火实验，获得系列Ms（马氏体开始转变温度点）以下温度范围、系列淬火冷却速率工艺下，该成分系统、该工艺条件下“细小板条马氏体”与“残余奥氏体”百分比含量，检测结果见表2所示。
表2 Ms以下温度，系列淬火冷却速率“细小板条马氏体”与“残余奥氏体”百分比含量
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(1)根据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，Ms（马氏体开始转变温度点）范围是396℃~374℃，选择控温淬火温度为390℃，冷却速率为10℃/s~45℃/s。
(2)通过Ms以下温度，系列淬火冷却速率“细小板条马氏体”与“残余奥氏体”百分比含量对比试验，见表2可以得出，残余奥氏体的百分含量与Ms点以下区域里的冷却速度有很大关系，在Ms点以下10℃/s~15℃/s冷却时，过冷的奥氏体处于稳定变化状态，难以向马氏体转变。
(3)适量的残余奥氏体，在不损失强度、硬度、低温冲击等性能的前提下，显著的提高了延伸率；但是当残余奥氏体含量超出某一范围时，强度、硬度、低温冲击等性能会明显降低。
本发明工艺生产的钢板厚度16mm~40mm，主要用作压路机振轮使用，压路机振轮辊压圈圆直径为0.8米至2.4米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.0%~4.0%，圆度偏差1.6mm~6mm，耐磨性是Q345级别产品的4.5倍以上。
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：0.10%，Si：0.18%，Mn：1.0%，P：0.015%，S：0.010%，Als：0.030%，Nb：0.010%，Ti：0.010%，Cr：0.35%；Mo：0.10%；B：0.0005%；O：0.0021%；N：0.0035%；H：1.5ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度997℃；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，缓冷开始温度为729℃，缓冷温降速率20.0℃/小时，缓冷时间为36小时，缓冷结束温度为150℃。
铸坯再加热带温入炉，入加热炉温度范围100℃；加热炉温度≤680℃时，加热速率为8℃/分钟，铸坯再加热温度范围为1120℃，均热段时间为30分钟。
新型渗透轧制方法：第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常降低15%~23%，通常中厚板轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在1.53m/s ~4.15m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.8m/s~2.90m/s，轧制道次为6道，道次压下率范围20%~28%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常降低10%~13.2%，通常中厚板轧制轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体未再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在3.30m/s ~5.53m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围3.5m/s~4.3m/s，轧制道次为4道，道次压下率范围15%~25%。中间坯待温厚度为40mm。
轧后控制冷却，采用ACC加速冷却工艺，冷却至500℃；钢板经过1道次强力矫直机矫直保证初始板形平直度在5mm/2m。经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间48小时。
新型控温淬火工艺，淬火加热保温温度为867℃，保温均热时间为32分钟；淬火冷却时，当冷却温度处于867℃至396℃（马氏体开始转变温度点）之间时，淬火冷却速度为35℃/s~45℃/s；当冷却温度低于396℃（马氏体开始转变温度点）至室温时，淬火冷却速度为19℃/s ~25℃/s。
回火加热温度：100℃，回火保温时间为：48分钟，回火后钢板空冷至室温。
图2和图3显示，本实施例生产的耐磨钢钢板微观组织为：细小板条马氏体+残余奥氏体，经测量，细小板条马氏体体积占比97.5%，残余奥氏体体积占比2.5%；性能检测结果：抗拉强度1288MPa，延伸率20.7%，-40℃冲击97J，布氏硬度387HBW，钢板厚度16mm，辊压圈圆直径为0.8米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为4%，圆度偏差1.6mm，耐磨性是Q345级别产品的5.5倍。
实施例2：通过冶炼得到纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.11%，Si：0.10%，Mn：1.22%，P：0.012%，S：0.005%，Als：0.040%，Nb：0.012%，Ti：0.018%，Cr：0.30%；Mo：0.12%；B：0.0010%；O：0.0025%；N：0.0045%；H：1.3ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度982℃；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，缓冷开始温度为715℃，缓冷温降速率13.0℃/小时，缓冷时间为42小时，缓冷结束温度为180℃。
铸坯再加热带温入炉，入加热炉温度范围130℃；加热炉温度≤680℃时，加热速率为6℃/分钟，铸坯再加热温度范围为1150℃，均热段时间为40分钟。
新型渗透轧制方法：第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常降低18%~25%，通常中厚板轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在1.53m/s ~4.15m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.5m/s~2.80m/s，轧制道次为5道，道次压下率范围19.1%~26%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常降低11%~13.8%，通常中厚板轧制轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体未再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在3.30m/s~5.53m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围3.2m/s~4.1m/s，轧制道次为3道，道次压下率范围15%~22%。中间坯待温厚度为48mm。
轧后控制冷却，采用ACC加速冷却工艺，冷却至550℃；钢板经过2道次强力矫直机矫直保证初始板形平直度在3mm/2m。经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间51小时。
新型控温淬火工艺，淬火加热保温温度为875℃，保温均热时间为48分钟；淬火冷却时，当冷却温度处于875℃至396℃（马氏体开始转变温度点）之间时，淬火冷却速度为30℃/s~43℃/s；当冷却温度低于396℃（马氏体开始转变温度点）至室温时，淬火冷却速度为17℃/s ~23℃/s。
回火加热温度：150℃，回火保温时间为：72分钟，回火后钢板空冷至室温。
图4和图5显示，本实施例生产的耐磨钢钢板微观组织为：细小板条马氏体+残余奥氏体，经测量，细小板条马氏体体积占比97.1%，残余奥氏体体积占比2.9%；性能检测结果：抗拉强度1224MPa，延伸率21.9%，-40℃冲击75J，布氏硬度392HBW，钢板厚度24mm，辊压圈圆直径为1.3米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.7%，圆度偏差3.2mm，耐磨性是Q345级别产品的5.2倍。
实施例3：通过冶炼得到纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.17%，Si：0.36%，Mn：1.37%，P：0.009%，S：0.003%，Als：0.050%，Nb：0.023%，Ti：0.019%，Cr：0.44%；Mo：0.245%；B：0.0013%；O：0.0022%；N：0.0036%；H：1.1ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度985℃；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，缓冷开始温度为711℃，缓冷温降速率13.5℃/小时，缓冷时间为46小时，缓冷结束温度为175℃。
铸坯再加热带温入炉，入加热炉温度范围148℃；加热炉温度≤680℃时，加热速率为7℃/分钟，铸坯再加热温度范围为1175℃，均热段时间为49分钟。
新型渗透轧制方法：第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常降低19%~26%，通常中厚板轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在1.58m/s ~4.15m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.35m/s~2.48m/s，轧制道次为5道，道次压下率范围19.5%~26%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常降低11.2%~14.0%，通常中厚板轧制轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体未再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在3.50m/s~5.3m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围3.03m/s~4.28m/s，轧制道次为3道，道次压下率范围13.3%~17.4%。中间坯待温厚度为56mm。
轧后控制冷却，采用ACC加速冷却工艺，冷却至585℃；钢板经过3道次强力矫直机矫直保证初始板形平直度在3mm/2m。经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间55小时。
新型控温淬火工艺，淬火加热保温温度为879℃，保温均热时间为56分钟；淬火冷却时，当冷却温度处于879℃至396℃（马氏体开始转变温度点）之间时，淬火冷却速度为29℃/s~35℃/s；当冷却温度低于396℃（马氏体开始转变温度点）至室温时，淬火冷却速度为15.8℃/s ~20.4℃/s。
回火加热温度：173℃，回火保温时间为：84分钟，回火后钢板空冷至室温。
图6和图7显示，本实施例生产的耐磨钢钢板微观组织为：细小板条马氏体+残余奥氏体，经测量，细小板条马氏体体积占比97.0%，残余奥氏体体积占比3.0%；性能检测结果：抗拉强度1302MPa，延伸率19.7%，-40℃冲击95J，布氏硬度385HBW，钢板厚度28mm，辊压圈圆直径为1.4米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为4.0%，圆度偏差3.0mm，耐磨性是Q345级别产品的5.25倍。
实施例4：通过冶炼得到纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.19%，Si：0.30%，Mn：1.35%，P：0.010%，S：0.004%，Als：0.060%，Nb：0.028%，Ti：0.025%，Cr：0.50%；Mo：0.33%；B：0.0015%；O：0.0021%；N：0.0038%；H：1.2ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度967℃；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，缓冷开始温度为700℃，缓冷温降速率16.0℃/小时，缓冷时间为45小时，缓冷结束温度为230℃。
铸坯再加热带温入炉，入加热炉温度范围180℃；加热炉温度≤680℃时，加热速率为5℃/分钟，铸坯再加热温度范围为1180℃，均热段时间为50分钟。
新型渗透轧制方法：第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常降低20%~28%，通常中厚板轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在1.53m/s ~4.15m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.4m/s~2.60m/s，轧制道次为3道，道次压下率范围18.4%~24%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常降低12%~14.8%，通常中厚板轧制轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体未再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在3.30m/s ~5.53m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围3.0m/s~3.9m/s，轧制道次为5道，道次压下率范围13%~20%；中间坯待温厚度为64mm。
轧后控制冷却，采用ACC加速冷却工艺，冷却至600℃；钢板经过2道次强力矫直机矫直保证初始板形平直度在1~3mm/2m。经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间55小时。
新型控温淬火工艺，淬火加热保温温度为885℃，保温均热时间为64分钟；淬火冷却时，当冷却温度处于885℃至396℃（马氏体开始转变温度点）之间时，淬火冷却速度为28℃/s~40℃/s；当冷却温度低于396℃（马氏体开始转变温度点）至室温时，淬火冷却速度为15℃/s ~20℃/s。
回火加热温度：180℃，回火保温时间为：96分钟，回火后钢板空冷至室温。
图8和图9显示，本实施例生产的耐磨钢钢板微观组织为：细小板条马氏体+残余奥氏体，经测量，细小板条马氏体体积占比96.5%，残余奥氏体体积占比3.5%，性能检测结果：抗拉强度1208MPa，延伸率23.2%，-40℃冲击84J，布氏硬度378HBW，钢板厚度32mm，辊压圈圆直径为2.0米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.2%，圆度偏差4.0mm，耐磨性是Q345级别产品的5.0倍。
实施例5：通过冶炼得到纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.22%，Si：0.43%，Mn：1.33%，P：0.011%，S：0.003%，Als：0.053%，Nb：0.024%，Ti：0.019%，Cr：0.46%；Mo：0.33%；B：0.0011%；O：0.0018%；N：0.0032%；H：1.0ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度975℃；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，缓冷开始温度为728℃，缓冷温降速率15.0℃/小时，缓冷时间为46小时，缓冷结束温度为170℃。
铸坯再加热带温入炉，入加热炉温度范围195℃；加热炉温度≤680℃时，加热速率为5℃/分钟，铸坯再加热温度范围为1190℃，均热段时间为44分钟。
新型渗透轧制方法：第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常降低18%~23%，通常中厚板轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在1.53m/s ~4.15m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.6m/s~2.40m/s，轧制道次为4道，道次压下率范围18.2%~23.8%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常降低11.7%~13.9%，通常中厚板轧制轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体未再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在3.30m/s~5.53m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围3.0m/s~4.2m/s，轧制道次为4道，道次压下率范围13%~20%。中间坯待温厚度为72mm。
轧后控制冷却，采用ACC加速冷却工艺，冷却至625℃；钢板经过2道次强力矫直机矫直保证初始板形平直度在2mm/2m。经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间50小时。
新型控温淬火工艺，淬火加热保温温度为886℃，保温均热时间为72分钟；淬火冷却时，当冷却温度处于886℃至396℃（马氏体开始转变温度点）之间时，淬火冷却速度为29℃/s~38℃/s；当冷却温度低于396℃（马氏体开始转变温度点）至室温时，淬火冷却速度为18℃/s ~22℃/s。
回火加热温度：185℃，回火保温时间为：108分钟，回火后钢板空冷至室温。
图10和11显示，本实施例生产的耐磨钢钢板微观组织为：细小板条马氏体+残余奥氏体，经测量，细小板条马氏体体积占比95.8%，残余奥氏体体积占比4.2%；性能检测结果：抗拉强度1194MPa，延伸率19.8%，-40℃冲击103J，布氏硬度381HBW，钢板厚度36mm，辊压圈圆直径为2.2米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.0%，圆度偏差2.6mm，耐磨性是Q345级别产品的4.98倍。
实施例6：通过冶炼得到纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.25%，Si：0.45%，Mn：1.50%，P：0.009%，S：0.003%，Als：0.070%，Nb：0.030%，Ti：0.030%，Cr：0.60%；Mo：0.40%；B：0.0018%；O：0.0020%；N：0.0035%；H：1.0ppm；其余为Fe及不可避免的杂质。
洁净的钢水经过连铸机生产出合格的铸坯；铸坯在线切割定尺，切割定尺温度960℃；定尺后将铸坯放置在缓冷坑中或者避风位置进行堆垛缓冷，缓冷开始温度为680℃，缓冷温降速率10.0℃/小时，缓冷时间为48小时，缓冷结束温度为260℃。
铸坯再加热带温入炉，入加热炉温度范围200℃；加热炉温度≤680℃时，加热速率为4℃/分钟，铸坯再加热温度范围为1200℃，均热段时间为60分钟。
新型渗透轧制方法：第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常降低22%~30%，通常中厚板轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在1.53m/s ~4.15m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.3m/s~2.30m/s，轧制道次为3道，道次压下率范围17%~23.8%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常降低10%~15%，通常中厚板轧制轧制厚度16mm~40mm、该强度级别耐磨钢产品时在奥氏体未再结晶区域温度范围，钢板正常运行速度在3.30m/s ~5.53m/s，速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围2.9m/s~3.6m/s，轧制道次为3道，道次压下率范围12%~18%；中间坯待温厚度为80mm。
轧后控制冷却，采用ACC加速冷却工艺，冷却至650℃；钢板经过3道次强力矫直机矫直保证初始板形平直度在1mm/2m。经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间56小时。
新型控温淬火工艺，淬火加热保温温度为897℃，保温均热时间为80分钟；淬火冷却时，当冷却温度处于897℃至396℃（马氏体开始转变温度点）之间时，淬火冷却速度为25℃/s~40℃/s；当冷却温度低于396℃（马氏体开始转变温度点）至室温时，淬火冷却速度为15℃/s ~19℃/s。
回火加热温度：200℃，回火保温时间为：120分钟，回火后钢板空冷至室温。
图12和图13显示，本实施例生产的耐磨钢钢板微观组织为：细小板条马氏体+残余奥氏体，经测量，细小板条马氏体体积占比95.7%，残余奥氏体体积占比4.3%；性能检测结果：抗拉强度1150MPa，延伸率15%，-40℃冲击68J，布氏硬度360HBW，钢板厚度40mm，辊压圈圆直径为2.4米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.3%，圆度偏差6mm，耐磨性是Q345级别产品的4.5倍。

Claims (8)

1.一种耐磨钢作为辊压圈圆成型压路机振轮材质的应用，其特征在于：所述耐磨钢化学成分的重量百分比分别为：C：0.10%~0.25%，Si：0.10%~0.45%，Mn：1.0%~1.5%，P≤0.015%，S≤0.010%，Als：0.030%~0.070%，Nb：0.010%~0.030%，Ti：0.010%~0.030%，Cr：0.30%~0.60%；Mo：0.10%~0.40%；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，耐磨钢钢板微观组织为“细小板条马氏体+残余奥氏体”，残余奥氏体的含量为2.5-4.3%，抗拉强度≥1150MPa，延伸率≥15%，-40℃冲击≥68J，布氏硬度≥360HBW，钢板厚度16mm~40mm，辊压圈圆直径为0.8米至2.4米，圈圆后压路机振轮钢板外径成型变形量为3.0%~4.0%，圆度偏差1.6mm~6mm，耐磨性是Q345级别产品的4.5倍以上。
2.如权利要求1所述的耐磨钢作为辊压圈圆成型压路机振轮材质的应用，其特征在于：所述耐磨钢化学成分的重量百分比范围为：C：0.11%~0.19%，Si：0.10%~0.30%，Mn：1.0%~1.35%，P≤0.012%，S≤0.005%，Als：0.040%~0.060%，Nb：0.012%~0.028%，Ti：0.010%~0.025%，Cr：0.30%~0.50%；Mo：0.12%~0.33%；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.辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，其特征在于：包括炼钢、连铸、铸坯缓冷、铸坯再加热、铸坯渗透控制轧制、轧后控制冷却、控温淬火和回火工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.10%~0.25%， Si：0.10%~0.45%；Mn：1.0%~1.5%；P≤0.015%；S≤0.010%；Als：0.030%~0.070%；Nb：0.010%~0.030%；Ti：0.010%~0.030%；Cr：0.30%~0.60%；Mo：0.10%~0.40%；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；
所述轧制工艺采用渗透控制轧制，第一轧程即奥氏体再结晶区钢板运行速度比正常运行速度降低15%~30%，该正常运行速度是指：通常轧制厚度16-40mm的中厚板耐磨钢产品时，在奥氏体再结晶区域温度范围内钢板的运行速度，一般在1.53m/s ~4.15m/s之间；速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围1.3m/s~2.90m/s，轧制道次为3道~6道，道次压下率范围17%~28%；第二轧程即奥氏体未再结晶区钢板运行速度比正常运行速度降低10%~15%，该正常运行速度是指：通常轧制厚度16-40mm的中厚板耐磨钢产品时，在奥氏体未再结晶区域温度范围内钢板的运行速度，一般在3.30m/s ~5.53m/s；速度降低后各个轧制道次出口钢板速度范围2.9m/s~4.3m/s，轧制道次为3~5道，道次压下率范围12%~25%；中间坯待温厚度为1.7h~2.5h，其中h为成品钢板厚度；
所述控温淬火工艺，淬火加热保温温度为Ac3+（40~70）℃，保温均热时间为32 ~80分钟；淬火冷却时，当冷却温度范围处于Ac3+（40~70）℃至马氏体开始转变温度点Ms之间时， 25℃/s＜淬火冷却速度≤45℃/s；当冷却温度范围处于马氏体开始转变温度点Ms至室温时，为15℃/s≤淬火冷却速度≤25℃/s。
4.如权利要求3所述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.11%~0.19%；Si： 0.10%~0.30%；Mn：1.0%~1.35%；P≤0.012%；S≤0.005%；Als：0.040%~0.060%；Nb： 0.012%~0.028%；Ti：0.010%~0.025%；Cr：0.30%~0.50%；Mo： 0.12%~0.33%；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。
5.如权利要求3所述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述铸坯缓冷工序，铸坯在线切割定尺温度避开该成分体系耐磨钢第三脆性区温度区间950℃~733℃；定尺后将铸坯进行堆垛缓冷，680℃≤缓冷开始温度＜730℃，缓冷温降速率10.0℃~20.0℃/小时，缓冷时间为36~48小时，缓冷结束温度为150℃~260℃。
6.如权利要求3所述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述铸坯再加热工序，铸坯带温入炉，入加热炉温度范围100℃~200℃；加热炉温度≤680℃时，加热速率为4℃~8℃/分钟；铸坯再加热温度范围为1120℃~1200℃，均热段时间为30~60分钟。
7.如权利要求3所述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述轧后控制冷却，采用层流冷却设备冷却至500℃~650℃；钢板经过1~3道次强力矫直机矫直，保证初始板形平直度在1mm/2m~5mm/2m；经过矫直的钢板进行避风缓冷，缓冷时间不低于48小时。
8.如权利要求3-6任意一项所述的一种辊压圈圆成型压路机振轮用耐磨钢的生产方法，其特征在于：所述回火工序，回火加热温度：100℃~200℃，回火保温时间为：48 ~120分钟，回火后钢板空冷至室温。
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