CN113088809A - 一种btw耐磨钢钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种BTW耐磨钢钢板及其生产方法，生产过程包括轧制、热处理工序，热处理工序，钢板淬火温度950‑980℃，淬火加热过程保温时间系数为1.8‑2.5min/mm；钢板回火温度250‑300℃，回火加热过程保温时间系数为3.5‑5min/mm。获得的钢板屈服强度≥1300Mpa，抗拉强度≥1500Mpa，延伸率≥9，20℃常温AKV冲击功单值≥38J，表面（1mm、2mm、3mm、5mm）以及厚度1/4、1/2处硬度≥500HB。
Description
技术领域
本发明属于钢板生产技术领域，具体涉及一种BTW耐磨钢钢板及其生产方法。
背景技术
我国合金工具模具行业发展迅速，总产量增长明显，国产耐磨模具总产量仅次于美国，已经跃居世界第二位，成为名符其实的模具大国。但是工艺成本与性能之间矛盾逐渐加深，同时高端模具市场的开发还处于初级阶段，如如何增加材料的耐磨性，更好更低廉的维护手段等等。由于技术的制约使得质量难以突破，同时国内的一些大型需求企业也频频向国外的压铸模具企业伸出橄榄枝，严重的贸易逆差使得国内压铸企业举步维艰。
BTW 钢是一种优异的耐磨钢板，它在使用过程中，通过应变诱发马氏体相变原理，当表面的一层硬化材料被磨掉之后，新露出的表面同样会得到自强化，其表层强化系数高达2.5倍，强化层深度小于1m，表面硬度可显著提高到 HRC50-65。因此产品表面“越磨越硬”，同时实现耐磨层的不断再生。
BTW 钢在没有发生塑性变形的中心，则保持高的抗冲击韧性，因此可以保护对偶件的磨损，如在刮板机上使用BTW钢对刮板及圆环链的磨损显著降低。BTW钢能承受较大的冲击载荷而不断裂，抗剥落及抗破碎性能是其它耐磨合金钢2倍以上，可广泛应用于重载刮板输送机中板、自卸卡车车厢板、料仓板、物料输送管道等。
BTW 耐磨板的使用寿命比瑞典 SSAB 公司的 Hardox450 板延长 1 倍以上，国产NM400 延长 1.5-2 倍以上。使用 BTW 耐磨钢板可减少一半的中部槽报废，可节省大量的原材料和能源消耗，大幅度节省设备的投资，降低工人的维修强度，减少因中部槽更换带来巨大的间接经济损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种BTW耐磨钢钢板及其生产方法，钢板机械性能良好、加工性能良好、压铸性能优异。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种BTW耐磨钢钢板，其特征在于，所述钢板化学成分及其重量百分含量为：C：0.45～0.50%，Si：2.4～4.0%，Mn：1.5～2.5%，Cr：2.0～3.0%，Mo：0.90～1.25%，其余为Fe及其它不可避免的杂质。
本发明一种BTW耐磨钢钢板的生产方法，包括轧制、热处理工序，其特征在于，所述热处理工序，钢板淬火温度950-980℃，淬火加热过程保温时间系数为1.8-2.5min/mm；钢板回火温度250-300℃，回火加热过程保温时间系数为3.5-5min/mm。
所述“淬火加热过程保温时间系数为1.8-2.5min/mm”指淬火加热过程钢板在950-980℃温度段的保温时间。所述“回火加热过程保温时间系数为3.5-5min/mm”指回火加热过程钢板在250-300℃温度段的保温时间。本发明调质处理工艺使得钢板获得更细小的组织结构和更佳的加工性。
进一步的，所述轧制工序，终轧温度1020-1060℃，轧后采取在线快速冷却模式对钢板进行水冷，钢板入水温度≥1000℃，水冷过程冷却速率13-18℃/s，终冷温度控制在200-350℃。
进一步的，所述轧制工序，钢板开轧温度1140-1180℃，前2道次的单道次压下量30-35mm。
进一步的，所述轧制工序，钢板轧制前在加热炉中进行加热，加热时升温速度为30-50℃/h，均热段温度1220-1240℃，保温时间系数为5-6min/cm。
所述“保温时间系数为5-6min/cm”指轧制加热过程钢板在1220-1240℃均热段的保温时间。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
采用本发明生产方法获得的钢板屈服强度≥1300Mpa，抗拉强度≥1500Mpa，延伸率≥9，20℃常温AKV冲击功单值≥38J，表面（1mm、2mm、3mm、5mm）以及厚度1/4、1/2处硬度≥500HB。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为16mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度300℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为30℃/h，均热段温度1220℃，保温时间系数为5min/cm，钢板开轧温度1140℃，前2道次的压下量依次为30mm、30mm，终轧温度1030℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1000℃，终冷温度控制在210℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率13℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度950℃，淬火加热过程保温时间系数为1.8min/mm；钢板回火温度250℃，回火加热过程保温时间系数为3.5min/mm。
实施例2
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为20mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度320℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为32℃/h，均热段温度1224℃，保温时间系数为5.2min/cm，钢板开轧温度1150℃，前2道次的压下量依次为31mm、31mm，终轧温度1040℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1030℃，终冷温度控制在220℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率15℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度953℃，淬火加热过程保温时间系数为2.0min/mm；钢板回火温度274℃，回火加热过程保温时间系数为3.7min/mm。
实施例3
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为24mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度350℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为36℃/h，均热段温度1231℃，保温时间系数为5.5min/cm，钢板开轧温度1170℃，前2道次的压下量依次为32mm、32mm，终轧温度1049℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1020℃，终冷温度控制在250℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率17℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度957℃，淬火加热过程保温时间系数为2.1min/mm；钢板回火温度280℃，回火加热过程保温时间系数为5min/mm。
实施例4
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为27mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度330℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为45℃/h，均热段温度1234℃，保温时间系数为5.1min/cm，钢板开轧温度1180℃，前2道次的压下量依次为33mm、33mm，终轧温度1053℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1024℃，终冷温度控制在270℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率18℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度960℃，淬火加热过程保温时间系数为2.3min/mm；钢板回火温度293℃，回火加热过程保温时间系数为3.6min/mm。
实施例5
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为30mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度390℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为41℃/h，均热段温度1227℃，保温时间系数为5.3min/cm，钢板开轧温度1172℃，前2道次的压下量依次为34mm、34mm，终轧温度1057℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1027℃，终冷温度控制在350℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率14℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度963℃，淬火加热过程保温时间系数为2.5min/mm；钢板回火温度300℃，回火加热过程保温时间系数为3.8min/mm。
实施例6
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为32mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度360℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为40℃/h，均热段温度1236℃，保温时间系数为5.7min/cm，钢板开轧温度1067℃，前2道次的压下量依次为35mm、35mm，终轧温度1020℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1004℃，终冷温度控制在280℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率16℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度980℃，淬火加热过程保温时间系数为2.2min/mm；钢板回火温度254℃，回火加热过程保温时间系数为3.9min/mm。
实施例7
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为36mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度400℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为50℃/h，均热段温度1238℃，保温时间系数为5.9min/cm，钢板开轧温度1075℃，前2道次的压下量依次为30mm、35mm，终轧温度1026℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1010℃，终冷温度控制在200℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率17.3℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度955℃，淬火加热过程保温时间系数为1.9min/mm；钢板回火温度256℃，回火加热过程保温时间系数为4.0min/mm。
实施例8
BTW耐磨钢板化学成分组成及质量百分含量见表1,其余为Fe和不可避免的杂质元素，钢板厚度为40mm，生产过程包括以下步骤：
（1）轧制工序：坯料表面温度400℃入炉，在加热炉中进行加热，加热时升温速度为31℃/h，均热段温度1240℃，保温时间系数为6min/cm，钢板开轧温度1178℃，前2道次的压下量依次为30mm、35mm，终轧温度1060℃，轧后钢板进行水冷，入水温度1040℃，终冷温度控制在341℃，轧制时采取在线快速冷却模式，冷却速率17.6℃/s。
（2）热处理工序：钢板淬火温度974℃，淬火加热过程保温时间系数为2.4min/mm；钢板回火温度261℃，回火加热过程保温时间系数为3.5min/mm。
表1
对实施例1－8生产的钢板屈服强度、抗拉强度、延伸率、20℃常温AKV冲击功、表面（1mm、2mm、3mm、5mm）以及厚度1/4、1/2处硬度进行检测，检测结果见表2。
表2
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种BTW耐磨钢钢板，其特征在于，所述钢板化学成分及其重量百分含量为：C：0.45～0.50%，Si：2.4～4.0%，Mn：1.5～2.5%，Cr：2.0～3.0%，Mo：0.90～1.25%，其余为Fe及其它不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种BTW耐磨钢钢板的生产方法，包括轧制、热处理工序，其特征在于，所述热处理工序，钢板淬火温度950-980℃，淬火加热过程保温时间系数为1.8-2.5min/mm；钢板回火温度250-300℃，回火加热过程保温时间系数为3.5-5min/mm。
3.根据权利要求2所述的一种BTW耐磨钢钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，终轧温度1020-1060℃，轧后采取在线快速冷却模式对钢板进行水冷，钢板入水温度≥1000℃，水冷过程冷却速率13-18℃/s，终冷温度控制在200-350℃。
4.根据权利要求2所述的一种BTW耐磨钢钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，钢板开轧温度1140-1180℃，前2道次的单道次压下量30-35mm。
5.根据权利要求2所述的一种BTW耐磨钢钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，钢板轧制前在加热炉中进行加热，加热时升温速度为30-50℃/h，均热段温度1220-1240℃，保温时间系数为5-6min/cm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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