CN111349858A - 一种工程机械履带链轨节用细晶钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工程机械履带链轨节用细晶钢及其制备方法，化学成分及其质量百分含量为：C：0.30～0.38％，Si：0.20～0.30％，Mn：1.15～1.35％，P≤0.013％，S≤0.003％，Al：0.020～0.032％，B：0.0017～0.0030％，V≤0.06％，Ti≤0.04％，Cr：0.18～0.24％，Ni≤0.012％，Cu≤0.04％，Mo≤0.02％，[O]≤12×10‑6，[N]≤44×10‑6，其它为Fe和不可避免的杂质。本发明通过设计合理的化学成分，提高钢水纯净度、控制加热和轧制工艺参数，钢材成分设计合理，提高了钢材的纯净度和性能，晶粒度得到细化。本发明生产的产品具有优异的强度和韧性，晶粒细小且均匀，良好的低倍、非金属夹杂物和表面质量。

Description

一种工程机械履带链轨节用细晶钢及其制备方法
技术领域
本发明属于钢材冶金技术领域，尤其涉及一种工程机械履带链轨节用细晶钢及其制备方法。
背景技术
工程机械履带用钢是工程机械大量使用的钢材，主要承受复杂的交变载荷，工况条件十分恶劣，所以要求材料具有高强度、韧性和疲劳强度等综合性能。随着工程机械向大型化轻型化发展，对材料自身的强度、韧性、耐磨性及疲劳性能等提出更高的要求。
通过检索相关数据库发现，CN103160729A《中碳微合金化工程机械履带链片用钢及其生产工艺》公开了化学成分C0.30～0.37％、Si0.15～0.35％、Mn0.80～1.50％、P≤0.025％、S0.005～0.030％、Al≤0.055％、B0.0005～0.0035％、V≤0.15％、Ti≤0.080％、Cr≤0.30％、Ni≤0.30％、Cu≤0.35％、Mo≤0.15％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。该方法使用贵重钒合金等进行微合金化，大幅增加了制造成本,另外终轧温度控制在930℃-980℃，得到的圆钢晶粒易粗大且不均匀，材料的韧性无法满足高载荷的要求，应用前景十分有限。
CN102605266A《一种履带式工程机械链轨节销套用钢及其制造方法》公开了化学成分C0.38～0.43％、Si0.10～0.25％、Mn0.60～0.85％、Cr0.90～1.20％、P≤0.030％、S≤0.025％、Al0.015～0.060％、B0.001～0.004％、Ti0.030～0.050％、Ni≤0.20％、Cu≤0.30％、[O]≤15×10-6、[H]≤3×10-6、[N]≤60×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质。该方法是制造链轨节销套的，与链轨节的加工方法、工作部位及失效模式均不相同，成分设计不能满足链轨节的质量要求。
CN109930063A《一种工程机械履带底盘轮体用钢及其生产方法》公开了化学成分C0.39～0.42％、Si0.22～0.32％、Mn1.65～1.95％、Cr0.20～0.35％、P≤0.015％、S≤0.005％、Ti0.016～0.025％、[O]≤15×10-6、[H]≤1.5×10-6，其余为Fe。该技术是制造底盘轮体的，与链轨节差异较大，成分设计不能满足链轨节的质量要求。
综上所述，关于工程机械履带链轨节用钢的报道很少，且已有技术存在成分设计不合理、晶粒粗大、韧性差等问题，无法满足工程机械向大型化、轻型化的发展需求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出一种工程机械履带链轨节用细晶钢及其制备方法，旨在解决链轨节用钢的成分设计、晶粒粗大等问题。通过设计合理的化学成分，提高钢水纯净度、控制加热和轧制工艺参数，钢材成分设计合理，提高了钢材的纯净度和性能，晶粒度得到细化。本发明生产的产品具有优异的强度和韧性，晶粒细小且均匀，良好的低倍、非金属夹杂物和表面质量。
本发明的技术方案是：一种工程机械履带链轨节用细晶钢，化学成分及其质量百分含量为：C：0.30～0.38％，Si：0.20～0.30％，Mn：1.15～1.35％，P≤0.013％，S≤0.003％，Al：0.020～0.032％，B：0.0017～0.0030％，V≤0.06％，Ti≤0.04％，Cr：0.18～0.24％，Ni≤0.012％，Cu≤0.04％，Mo≤0.02％，[O]≤12×10-6，[N]≤44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质。
上述方案中，化学组分及其重量百分数含量为：
C：0.32％，Si：0.27％，Mn：1.35％，P：0.011％，S：0.001％，Al：0.026％，B：0.0028％，V：0.05％，Ti：0.033％，Cr：0.20％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.01％，[O]：9×10-6，[N]：44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质；
或者C：0.35％，Si：0.26％，Mn：1.24％，P：0.009％，S：0.002％，Al：0.032％，B：0.0024％，V：0.03％，Ti：0.029％，Cr：0.19％，Ni：0.012％，Cu：0.02％，Mo：0.02％，[O]：8×10-6，[N]：42×10-6；
或者C：0.36％，Si：0.28％，Mn：1.23％，P：0.012％，S：0.002％，Al：0.025％，B：0.0026％，V：0.06％，Ti：0.027％，Cr：0.24％，Ni：0.009％，Cu：0.03％，Mo：0.01％，[O]：7×10-6，[N]：40×10-6；
或者C：0.30％，Si：0.30％，Mn：1.33％，P：0.013％，S：0.002％，Al：0.020％，B：0.0017％，V：0.04％，Ti：0.020％，Cr：0.22％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.02％，[O]：10×10-6，[N]：39×10-6；
或者C：0.38％，Si：0.20％，Mn：1.15％，P：0.008％，S：0.003％，Al：0.030％，B：0.0030％，V：0.01％，Ti：0.040％，Cr：0.18％，Ni：0.011％，Cu：0.04％，Mo：0.01％，[O]：12×10-6，[N]：43×10-6。
一种制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、加热、轧制和冷却处理，得到的工程机械履带链轨节用细晶钢的化学组分及其质量百分含量为：C：0.30～0.38％，Si：0.20～0.30％，Mn：1.15～1.35％，P≤0.013％，S≤0.003％，Al：0.020～0.032％，B：0.0017～0.0030％，V≤0.06％，Ti≤0.04％，Cr：0.18～0.24％，Ni≤0.012％，Cu≤0.04％，Mo≤0.02％，[O]≤12×10-6，[N]≤44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质。
上述方案中，所述转炉冶炼的过程包括：
转炉冶炼利用优质铁水和废钢为原料，每炉钢控制废钢比≤20％，出钢时采用双档留渣操作，避免氧化性渣进入钢包，出钢加入铬铁120kg，锰铁550kg，硅锰合金300kg，铝锭50-70kg，增碳剂60kg，进行合金脱氧化，然后添加预熔精炼渣300kg和石灰300kg，出钢温度控制≥1600℃，终点碳0.08～0.15％，终点磷≤0.010％。
上述方案中，所述LF精炼的过程包括：钢包进站后LF炉加热升温，进行造渣和合金微调操作，前期视钢中顶渣稀稠状况，补加适量的石灰或萤石，分批次小批量加入硅铁粉、碳化硅等脱氧剂，尽快造成白渣，在精炼中前期，根据钢水成分到位情况，加入硅锰合金26～50kg，调整化学成分满足工艺要求，同时喂入铝线20～60m进行沉淀脱氧，精炼中后期，控制氩气流量为155～170NL/min，促使钢水中Al2O3等氧化物夹杂充分上浮，被精炼渣吸附去除，钢水出站温度控制在1600-1620℃。
上述方案中，所述VD真空脱气的过程包括：真空度≤67Pa，高真空时间15min以上，软吹时间≥30min，提高钢水的纯净度，破空后，喂入铝线20～35m、钛铁线45～65m、硼铁线20～28m，进行微合金化处理，再喂入硅钙线100～150m进行钙处理，提高钢水的可浇性，吊包温度控制在1545～1552℃。
上述方案中，所述连铸的过程全程保护浇注，整体水口设计，防止钢水二次氧化，污染钢水，连铸使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌相结合的方式，减轻连铸坯的偏析程度，中包过热度为22～32℃，拉速为0.7～0.85m/min，可提高连铸坯低倍质量，采用进口保护渣，二冷区水雾喷淋实施弱冷控制，并及时入坑缓冷40h以上，有效避免连铸坯表面形成裂纹。
上述方案中，所述加热过程包括：
连铸坯经过加热炉加热，对加热温度进行低温控制，预热温度≤850℃、加热温度为900～1050℃、均热温度为1100～1200℃，总加热时间≥4h，确保在低温下连铸坯的原始晶粒细小，且保证一定的扩散时间，均匀连铸坯成分。
上述方案中，所述轧制的过程包括：
连铸坯出炉后，经过高压水除鳞去除表面氧化皮，提高轧制后圆钢的表面质量，控制粗轧温度为960～1040℃，终轧温度为810～860℃，始终保证低温下轧制，同时结合AlN、Ti(C/N)第二相钉轧奥氏体晶界的作用，抑制晶粒的长大，从而获得细小的铁素体和珠光体组织。
上述方案中，所述冷却处理的过程中圆钢下冷床后避风堆垛冷却，冷却时间36～48h，消除圆钢内外的拉压应力，防止圆钢表面出现微裂纹。连铸坯入坑缓冷和圆钢堆垛冷却相配合的方式，一定程度上保证了圆钢良好的表面质量。
上述方案中，得到的工程机械履带链轨节用细晶钢的化学组分及其质量百分含量为：
C：0.32％，Si：0.27％，Mn：1.35％，P：0.011％，S：0.001％，Al：0.026％，B：0.0028％，V：0.05％，Ti：0.033％，Cr：0.20％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.01％，[O]：9×10-6，[N]：44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质；
或者C：0.35％，Si：0.26％，Mn：1.24％，P：0.009％，S：0.002％，Al：0.032％，B：0.0024％，V：0.03％，Ti：0.029％，Cr：0.19％，Ni：0.012％，Cu：0.02％，Mo：0.02％，[O]：8×10-6，[N]：42×10-6；
或者C：0.36％，Si：0.28％，Mn：1.23％，P：0.012％，S：0.002％，Al：0.025％，B：0.0026％，V：0.06％，Ti：0.027％，Cr：0.24％，Ni：0.009％，Cu：0.03％，Mo：0.01％，[O]：7×10-6，[N]：40×10-6；
或者C：0.30％，Si：0.30％，Mn：1.33％，P：0.013％，S：0.002％，Al：0.020％，B：0.0017％，V：0.04％，Ti：0.020％，Cr：0.22％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.02％，[O]：10×10-6，[N]：39×10-6；
或者C：0.38％，Si：0.20％，Mn：1.15％，P：0.008％，S：0.003％，Al：0.030％，B：0.0030％，V：0.01％，Ti：0.040％，Cr：0.18％，Ni：0.011％，Cu：0.04％，Mo：0.01％，[O]：12×10-6，[N]：43×10-6。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明工艺简单，可操作性极强；化学成分设计合理、且不使用铌、钒等贵重合金，只选用价格低廉的合金，大大降低了生产成本。
2.本发明冶炼过程控制钢水P、S等元素以及氧化物夹杂，极大的提高钢水纯净度；加入微量的Al、Ti、B等元素，在钢材中起到细晶强化的作用，同时增强钢材的淬透性，提高强韧性和耐磨性能，性能指标超出常规的合金结构钢。
3.本发明连铸坯低温加热和轧制，并结合第二相粒子的析出强化，有效控制了晶粒的长大，使得晶粒细小且均匀。
4.本发明生产的产品具有优异的强度和韧性，晶粒细小且均匀，良好的低倍、非金属夹杂物和表面质量。
附图说明
图1是化学成分及加热、轧制工艺优化前的热轧晶粒度6级(100×)图；
图2是化学成分及加热、轧制工艺优化后的热轧晶粒度10级(100×)图；
图3是化学成分及加热、轧制工艺优化后的弯曲试样断口微观形貌(3500×)扫描电镜图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例1：以Ф50规格圆钢的制备方法来具体说明本发明的实施步骤。
1)转炉冶炼：转炉采用优质铁水和废钢，废钢比10％。出钢时双档留渣，避免氧化性渣进入钢包。出钢加入铬铁120kg，锰铁550kg，硅锰合金300kg，铝锭50kg，增碳剂60kg，进行合金脱氧化；预熔精炼渣300kg和石灰300kg。出钢温度1610℃，终点碳0.10％，终点磷0.009％。
2)LF精炼：钢包进站后LF炉加热升温，进行造渣和合金微调操作。前期视钢中顶渣稀稠状况，补加石灰50kg，分批次小批量加入硅铁粉、碳化硅等脱氧剂，造白渣。加入硅锰合金30kg，同时喂入铝线20m进行沉淀脱氧。精炼后期，调低氩气流量160NL/min，钢水出站温度控制在1604℃。
3)VD真空脱气：VD真空过程进行脱气处理，真空度45Pa，高真空时间16min；软吹时间32min。破空后，喂入铝线30m、钛铁线50m、硼铁线22m，再喂入硅钙线100m进行钙处理，提高钢水的可浇性。吊包温度在1545℃。
4)连铸：连铸过程全程保护浇注，整体水口设计。连铸使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌相结合方式。中包过热度25℃，拉速设定0.8m/min。采用进口保护渣，二冷区水雾喷淋实施弱冷控制，并入坑缓冷40h。
5)加热：连铸坯经过加热炉加热，对加热温度进行低温控制，预热温度830℃、加热温度910～1030℃、均热温度1100～1180℃，总加热时间5h。
6)轧制：连铸坯出炉后，经过高压水除鳞去除表面氧化皮。控制粗轧温度980～1040℃，终轧温度815～860℃，成品轧制速度3.5m/s。
7)冷却：圆钢下冷床后避风堆垛冷却，冷却时间42h，消除圆钢内外的拉压应力。
实施例2：以Ф70规格圆钢的制备方法来具体说明本发明的实施步骤。
1)转炉冶炼：转炉采用优质铁水和废钢，废钢比8％。出钢时双档留渣，避免氧化性渣进入钢包。出钢加入铬铁120kg，锰铁550kg，硅锰合金300kg，铝锭70kg，增碳剂60kg，进行合金脱氧化；预熔精炼渣300kg和石灰300kg。出钢温度1614℃，终点碳0.08％，终点磷0.008％。
2)LF精炼：钢包进站后LF炉加热升温，进行造渣和合金微调操作。前期视钢中顶渣稀稠状况，补加石灰60kg，分批次小批量加入硅铁粉、碳化硅等脱氧剂，造白渣。加入硅锰合金50kg，同时喂入铝线60m进行沉淀脱氧。精炼后期，调低氩气流量180NL/min，钢水出站温度控制在1610℃。
3)VD真空脱气：VD真空过程进行脱气处理，真空度37Pa，高真空时间15min；软吹时间35min。破空后，喂入铝线35m、钛铁线65m、硼铁线25m，再喂入硅钙线120m进行钙处理，提高钢水的可浇性。吊包温度在1552℃。
4)连铸：连铸过程全程保护浇注，整体水口设计。连铸使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌相结合方式。中包过热度32℃，拉速设定0.7m/min。采用进口保护渣，二冷区水雾喷淋实施弱冷控制，并入坑缓冷42h。
5)加热：连铸坯经过加热炉加热，对加热温度进行低温控制，预热温度790℃、加热温度900～1035℃、均热温度1105～1170℃，总加热时间6h。
6)轧制：连铸坯出炉后，经过高压水除鳞去除表面氧化皮。控制粗轧温度970～1035℃，终轧温度810～855℃，成品轧制速度2.8m/s。
7)冷却：圆钢下冷床后避风堆垛冷却，冷却时间45h，消除圆钢内外的拉压应力。
实施例3：以Ф40规格圆钢的制备方法来具体说明本发明的实施步骤。
1)转炉冶炼：转炉采用优质铁水和废钢，废钢比9％。出钢时双档留渣，避免氧化性渣进入钢包。出钢加入铬铁120kg，锰铁550kg，硅锰合金300kg，铝锭65kg，增碳剂60kg，进行合金脱氧化；预熔精炼渣300kg和石灰300kg。出钢温度1612℃，终点碳0.13％，终点磷0.010％。
2)LF精炼：钢包进站后LF炉加热升温，进行造渣和合金微调操作。前期视钢中顶渣稀稠状况，补加石灰60kg，分批次小批量加入硅铁粉、碳化硅等脱氧剂，造白渣。加入硅锰合金35kg，同时喂入铝线30m进行沉淀脱氧。精炼后期，调低氩气流量155NL/min，钢水出站温度控制在1607℃。
3)VD真空脱气：VD真空过程进行脱气处理，真空度38Pa，高真空时间17min；软吹时间35min。破空后，喂入铝线20m、钛铁线55m、硼铁线25m，再喂入硅钙线120m进行钙处理，提高钢水的可浇性。吊包温度在1548℃。
4)连铸：连铸过程全程保护浇注，整体水口设计。连铸使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌相结合方式。中包过热度27℃，拉速设定0.8m/min。采用进口保护渣，二冷区水雾喷淋实施弱冷控制，并入坑缓冷44h。
5)加热：连铸坯经过加热炉加热，对加热温度进行低温控制，预热温度835℃、加热温度920～1040℃、均热温度1150～1190℃，总加热时间5.5h。
6)轧制：连铸坯出炉后，经过高压水除鳞去除表面氧化皮。控制粗轧温度970～1030℃，终轧温度810～840℃，成品轧制速度3.3m/s。
7)冷却：圆钢下冷床后避风堆垛冷却，冷却时间48h，消除圆钢内外的拉压应力。
实施例4：以Ф60规格圆钢的制备方法来具体说明本发明的实施步骤。
1)转炉冶炼：转炉采用优质铁水和废钢，废钢比13％。出钢时双档留渣，避免氧化性渣进入钢包。出钢加入铬铁120kg，锰铁550kg，硅锰合金300kg，铝锭58kg，增碳剂60kg，进行合金脱氧化；预熔精炼渣300kg和石灰300kg。出钢温度1615℃，终点碳0.15％，终点磷0.011％。
2)LF精炼：钢包进站后LF炉加热升温，进行造渣和合金微调操作。前期视钢中顶渣稀稠状况，补加石灰30kg，分批次小批量加入硅铁粉、碳化硅等脱氧剂，造白渣。加入硅锰合金26kg，同时喂入铝线27m进行沉淀脱氧。精炼后期，调低氩气流量165NL/min，钢水出站温度控制在1611℃。
3)VD真空脱气：VD真空过程进行脱气处理，真空度36Pa，高真空时间18min；软吹时间38min。破空后，喂入铝线32m、钛铁线45m、硼铁线20m，再喂入硅钙线150m进行钙处理，提高钢水的可浇性。吊包温度在1547℃。
4)连铸：连铸过程全程保护浇注，整体水口设计。连铸使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌相结合方式。中包过热度22℃，拉速设定0.85m/min。采用进口保护渣，二冷区水雾喷淋实施弱冷控制，并入坑缓冷43h。
5)加热：连铸坯经过加热炉加热，对加热温度进行低温控制，预热温度825℃、加热温度915～1050℃、均热温度1120～1160℃，总加热时间6h。
6)轧制：连铸坯出炉后，经过高压水除鳞去除表面氧化皮。控制粗轧温度975～1030℃，终轧温度820～850℃，成品轧制速度3.6m/s。
7)冷却：圆钢下冷床后避风堆垛冷却，冷却时间47h，消除圆钢内外的拉压应力。
实施例5：以Ф65规格圆钢的制备方法来具体说明本发明的实施步骤。
1)转炉冶炼：转炉采用优质铁水和废钢，废钢比9％。出钢时双档留渣，避免氧化性渣进入钢包。出钢加入铬铁120kg，锰铁550kg，硅锰合金300kg，铝锭55kg，增碳剂60kg，进行合金脱氧化；预熔精炼渣300kg和石灰300kg。出钢温度1612℃，终点碳0.12％，终点磷0.006％。
2)LF精炼：钢包进站后LF炉加热升温，进行造渣和合金微调操作。前期视钢中顶渣稀稠状况，补加石灰70kg，分批次小批量加入硅铁粉、碳化硅等脱氧剂，造白渣。加入硅锰合金30kg，同时喂入铝线23m进行沉淀脱氧。精炼后期，调低氩气流量170NL/min，钢水出站温度控制在1610℃。
3)VD真空脱气：VD真空过程进行脱气处理，真空度36Pa，高真空时间19min；软吹时间38min。破空后，喂入铝线25m、钛铁线65m、硼铁线28m，再喂入硅钙线140m进行钙处理，提高钢水的可浇性。吊包温度在1550℃。
4)连铸：连铸过程全程保护浇注，整体水口设计。连铸使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌相结合方式。中包过热度28℃，拉速设定0.75m/min。采用进口保护渣，二冷区水雾喷淋实施弱冷控制，并入坑缓冷43h。
5)加热：连铸坯经过加热炉加热，对加热温度进行低温控制，预热温度826℃、加热温度913～1035℃、均热温度1104～1170℃，总加热时间4.5h。
6)轧制：连铸坯出炉后，经过高压水除鳞去除表面氧化皮。控制粗轧温度960～1035℃，终轧温度817～855℃，成品轧制速度3.7m/s。
7)冷却：圆钢下冷床后避风堆垛冷却，冷却时间50h，消除圆钢内外的拉压应力。
按照实施例1-5的步骤制备的圆钢，化学成分见表1所示；其力学性能(拉伸、冲击、淬透性)优异，见表2和3，屈服强度≥800MPa、抗拉强度≥900MPa、伸长率≥15％，冲击功AKU2≥100J；晶粒尺寸细小，热轧晶粒度达到9级以上，见表4；纯净度、低倍和表面质量满足用户使用要求，综合指标超出常规的合金结构钢。
表1所述铸坯的化学成分wt％
Figure BDA0002474963530000081
将实施例1-5制备得到的圆钢经过940±10℃淬火、530±20℃回火热处理后，检测圆钢的拉伸和冲击性能，具体数据如表2。
表2力学性能
力学性能 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa) 断后伸长率％ 断面收缩率％ 冲击功AKU2/J
实施例1 939 810 18 61 103
实施例2 941 820 21 61 100
实施例3 950 824 18 60 108
实施例4 956 835 17 60 105
实施例5 957 827 16 61 111
将实施例1-5制备得到的圆钢经过880±10℃正火处理后，制成末端淬透性的试样，在860±10℃下淬火，检测距端部1.5-19mm各位置的洛氏硬度值，具体数据如表3。
表3末端淬透性
Figure BDA0002474963530000091
实施例1-5制备得到的圆钢的晶粒度见表4，结合图1和2，可以看出热轧晶粒尺寸明显减少，晶粒度得以细化，对产品的强韧性有很大的提升。
表4晶粒度
晶粒度 热轧晶粒度(级别)
实施例1 10
实施例2 9.5
实施例3 9.5
实施例4 10
实施例5 9.5
图3是化学成分及加热、轧制工艺优化后的弯曲试样断口微观形貌扫描电镜图，从图中可以看出韧窝状的断裂形貌，也表明产品的韧性很好。
本发明通过设计合适的化学成分，加入Al、Ti、B等微量元素含量，控制钢中P、S等杂质元素，从而提高钢水的纯净度，增加细化晶粒的强碳氮化物形成元素，同时增强钢材的淬透性，为圆钢强度和韧性的提升做好铺垫，匹配相应低温加热制度和轧制工艺，确保奥氏体晶粒不长大，且析出大量的第二相粒子，进一步阻止晶粒的粗化，使得圆钢的晶粒细小且均匀。综合以上各环节的联合控制，圆钢的强韧性大幅提升，晶粒度尺寸得以显著细化，同时淬透性、纯净度、低倍、表面质量等均满足高标准质量要求，极大的拓宽了该产品在工程机械领域的应用。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说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说明书作为一个整体，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。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工程机械履带链轨节用细晶钢，其特征在于，化学成分及其质量百分含量为：C：0.30～0.38％，Si：0.20～0.30％，Mn：1.15～1.35％，P≤0.013％，S≤0.003％，Al：0.020～0.032％，B：0.0017～0.0030％，V≤0.06％，Ti≤0.04％，Cr：0.18～0.24％，Ni≤0.012％，Cu≤0.04％，Mo≤0.02％，[O]≤12×10-6，[N]≤44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的工程机械履带链轨节用细晶钢，其特征在于，化学组分及其重量百分数含量为：
C：0.32％，Si：0.27％，Mn：1.35％，P：0.011％，S：0.001％，Al：0.026％，B：0.0028％，V：0.05％，Ti：0.033％，Cr：0.20％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.01％，[O]：9×10-6，[N]：44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质；
或者C：0.35％，Si：0.26％，Mn：1.24％，P：0.009％，S：0.002％，Al：0.032％，B：0.0024％，V：0.03％，Ti：0.029％，Cr：0.19％，Ni：0.012％，Cu：0.02％，Mo：0.02％，[O]：8×10-6，[N]：42×10-6；
或者C：0.36％，Si：0.28％，Mn：1.23％，P：0.012％，S：0.002％，Al：0.025％，B：0.0026％，V：0.06％，Ti：0.027％，Cr：0.24％，Ni：0.009％，Cu：0.03％，Mo：0.01％，[O]：7×10-6，[N]：40×10-6；
或者C：0.30％，Si：0.30％，Mn：1.33％，P：0.013％，S：0.002％，Al：0.020％，B：0.0017％，V：0.04％，Ti：0.020％，Cr：0.22％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.02％，[O]：10×10-6，[N]：39×10-6；
或者C：0.38％，Si：0.20％，Mn：1.15％，P：0.008％，S：0.003％，Al：0.030％，B：0.0030％，V：0.01％，Ti：0.040％，Cr：0.18％，Ni：0.011％，Cu：0.04％，Mo：0.01％，[O]：12×10-6，[N]：43×10-6。
3.一种制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、加热、轧制和冷却处理，得到的工程机械履带链轨节用细晶钢的化学组分及其质量百分含量为：C：0.30～0.38％，Si：0.20～0.30％，Mn：1.15～1.35％，P≤0.013％，S≤0.003％，Al：0.020～0.032％，B：0.0017～0.0030％，V≤0.06％，Ti≤0.04％，Cr：0.18～0.24％，Ni≤0.012％，Cu≤0.04％，Mo≤0.02％，[O]≤12×10-6，[N]≤44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，所述转炉冶炼的过程包括：
转炉冶炼每炉钢控制废钢比≤20％，出钢时采用双档留渣操作，出钢加入铬铁120kg，锰铁550kg，硅锰合金300kg，铝锭50-70kg，增碳剂60kg，进行合金脱氧化，然后添加预熔精炼渣300kg和石灰300kg，出钢温度控制≥1600℃，终点碳0.08～0.15％，终点磷≤0.010％。
5.根据权利要求3所述的制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，所述LF精炼的过程包括：钢包进站后LF炉加热升温，进行造渣和合金微调操作，补加石灰或萤石，分批次加入脱氧剂，造成白渣，在精炼中前期，加入硅锰合金26～50kg，喂入铝线20～60m进行沉淀脱氧，精炼中后期，控制氩气流量为155～170NL/min，钢水出站温度控制在1600-1620℃。
6.根据权利要求3所述的制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，所述VD真空脱气的过程包括：真空度≤67Pa，高真空时间15min以上，软吹时间≥30min，破空后，喂入铝线20～35m、钛铁线45～65m、硼铁线20～28m，进行微合金化处理，再喂入硅钙线100～150m进行钙处理，吊包温度控制在1545～1552℃。
7.根据权利要求3所述的制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，所述连铸的过程全程保护浇注，连铸使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌相结合的方式，中包过热度为22～32℃，拉速为0.7～0.85m/min，二冷区水雾喷淋实施弱冷控制，并及时入坑缓冷40h以上。
8.根据权利要求3所述的制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，所述加热过程包括：
连铸坯经过加热炉加热，对加热温度进行低温控制，预热温度≤850℃、加热温度为900～1050℃、均热温度为1100～1200℃，总加热时间≥4h。
9.根据权利要求3所述的制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，所述轧制的过程包括：
连铸坯出炉后，经过高压水除鳞去除表面氧化皮，控制粗轧温度为960～1040℃，终轧温度为810～860℃。
10.根据权利要求3所述的制备工程机械履带链轨节用细晶钢的方法，其特征在于，得到的工程机械履带链轨节用细晶钢的化学组分及其质量百分含量为：
C：0.32％，Si：0.27％，Mn：1.35％，P：0.011％，S：0.001％，Al：0.026％，B：0.0028％，V：0.05％，Ti：0.033％，Cr：0.20％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.01％，[O]：9×10-6，[N]：44×10-6，其它为Fe和不可避免的杂质；
或者C：0.35％，Si：0.26％，Mn：1.24％，P：0.009％，S：0.002％，Al：0.032％，B：0.0024％，V：0.03％，Ti：0.029％，Cr：0.19％，Ni：0.012％，Cu：0.02％，Mo：0.02％，[O]：8×10-6，[N]：42×10-6；
或者C：0.36％，Si：0.28％，Mn：1.23％，P：0.012％，S：0.002％，Al：0.025％，B：0.0026％，V：0.06％，Ti：0.027％，Cr：0.24％，Ni：0.009％，Cu：0.03％，Mo：0.01％，[O]：7×10-6，[N]：40×10-6；
或者C：0.30％，Si：0.30％，Mn：1.33％，P：0.013％，S：0.002％，Al：0.020％，B：0.0017％，V：0.04％，Ti：0.020％，Cr：0.22％，Ni：0.010％，Cu：0.01％，Mo：0.02％，[O]：10×10-6，[N]：39×10-6；
或者C：0.38％，Si：0.20％，Mn：1.15％，P：0.008％，S：0.003％，Al：0.030％，B：0.0030％，V：0.01％，Ti：0.040％，Cr：0.18％，Ni：0.011％，Cu：0.04％，Mo：0.01％，[O]：12×10-6，[N]：43×10-6。
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