CN113846267A - 一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法 - Google Patents

一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113846267A
CN113846267A CN202111122567.2A CN202111122567A CN113846267A CN 113846267 A CN113846267 A CN 113846267A CN 202111122567 A CN202111122567 A CN 202111122567A CN 113846267 A CN113846267 A CN 113846267A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
less
steel plate
30crmnb
hot
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.)
Granted
Application number
CN202111122567.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113846267B (zh
Inventor
朱永宽
刘小林
操瑞宏
龚红根
熊文名
董富军
刘敏
吕继平
王琨铭
郭文波
郑景斌
孙祖才
张亚君
李磊
刘胜赫
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.)
Xinyu Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Xinyu Iron and Steel Co Ltd
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 Xinyu Iron and Steel Co Ltd filed Critical Xinyu Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN202111122567.2A priority Critical patent/CN113846267B/zh
Publication of CN113846267A publication Critical patent/CN113846267A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113846267B publication Critical patent/CN113846267B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/02—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006—Adding metallic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • 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
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • 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
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • 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
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • 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
    • C21D2211/005—Ferrite
    • 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
    • C21D2211/009—Pearlite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

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

Abstract

本发明提供了一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法，成分：C：0.23‑0.28％，Si：0.15‑0.55％，Mn：1.00‑1.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr：0.85‑1.20％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，B：0.0005‑0.0080％，Als≤0.050％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明通过中碳成分设计，同时添加Cr、B等合金元素来控制显微结构以改善钢板的强度和韧性，细化晶粒，增加钢板的淬透性，抑制铁素体形成，促进贝氏体或马氏体相变。生产的钢板具有钢质纯净、致密度高、内应力小、质量稳定的特点。

Description

一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法
技术领域
本发明涉及合金领域，具体涉及一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法。
背景技术
30CrMnB热轧合金结构钢板广泛地应用于冶金、矿山、建材、电力、铁路和军事等各个领域中，制造的主要部件包括挖掘机斗齿、球磨机衬板、破碎机颚板、破碎壁、轧臼壁、风扇磨冲击板、拖拉机履带板和铁路道岔等等，也可作为低屈强比要求的合金结构钢板，用于大型结构件以其重要零部件。
在保证钢板良好加工性能的前提下，开发一种30CrMnB热轧合金结构钢板，有效获得稳定的性能，更好的适应结构钢市场的需求，具有重要的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法，具有钢质纯净、致密度高、质量稳定的特点；屈服强度Rp0.2≥350MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，延伸率A≥20％；表面布氏硬度≤230HB，非金属夹杂物A，B，C，D都≤2.0级。
本发明具体技术方案如下：
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，包括以下质量百分含量的成分：C：0.23-0.28％，Si：0.15-0.55％，Mn：1.00-1.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr：0.85-1.20％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，B：0.0005-0.0080％，Als≤0.050％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明采用中碳成分设计，利用Cr和B增加淬透性和淬硬性，并且控制显微结构以改善钢板的强度和韧性，细化晶粒。
所述30CrMnB热轧合金结构钢板的厚度为10-75mm。
所述30CrMnB热轧合金结构钢板的屈服强度Rp0.2≥350MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，延伸率A≥20％；表面布氏硬度≤230HB。
所述30CrMnB热轧合金结构钢板的热轧态组织为：面积比20-40％铁素体F和60-80％珠光体P，晶粒度在8-11级，屈强比≤0.70。
本发明提供的一种30CrMnB热轧合金结构钢板的生产方法，包括转炉炼钢和连铸、加热、轧制和冷却工序。
所述转炉炼钢包括转炉冶炼、精炼工序和真空工序；
所述转炉冶炼，具体为：工序终点成分控制C≥0.080％；P≤0.010％，S≤0.025％；大包出钢温度1610-1640℃，出钢挡渣。
所述精炼工序，具体为：加精炼剂3.3-4.2kg/t、石灰5-6.7kg/t、埋弧渣1.6-2.1kg，萤石0.6-1.25kg/t，LF炉通电化渣6-8分钟，测温取样，喂入铝线造白渣，白渣保持时间≥10分钟。
所述真空工序，具体为：保证真空度≤133Pa，真空时间≥15min，纯脱气时间≥10min，出站时定氢，确保出站[H]≤2ppm；破空后加入硼铁，然后喂纯钙线200-250m，处理结束后软吹氩≥8min，控制软吹氩气流量，钢水液面蠕动即可，确保软吹效果。
所述连铸具体为：浇铸过程中做好保护浇铸，冲击区不能亮红；确保过热10-30℃，连铸坯必须及时进坑缓冷30-48小时，坯料入坑温度不得低于550℃，坯料出坑后应远离热坯，同时不得堆放在风口上，远离风口；必须堆放在其它冷坯之间。
所述加热，钢坯在连续炉加热，加热温度1100-1250℃，均热温1200-1260℃，加热系数0.9-1.2min/mm。
所述轧制，具体为：采用两阶段轧制，粗轧开轧温度≥1050℃，精轧开轧温度910-950℃，精轧终轧温度840-860℃。
所述冷却是指：轧后钢板空冷，在冷床上紧密排布，尽可能靠紧，不允许用鼓风机吹风。保证冷速≤3℃/s，钢板及时下线堆冷，控制下线入堆温度280-350℃，堆冷24-32小时。
本发明通过中碳成分设计，同时添加Cr、B等合金元素来控制显微结构以改善钢板的强度和韧性，细化晶粒，增加钢板的淬透性，抑制铁素体形成，促进贝氏体或马氏体相变。生产的钢板具有钢质纯净、致密度高、内应力小、质量稳定的特点；屈服强度Rp0.2≥350MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，延伸率A≥20％；表面布氏硬度≤230HB，非金属夹杂物A，B，C，D都≤2.0级。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过中碳成分设计，利用Cr、Mn、Si、B等合金元素，进行综合合金化提高钢的过冷奥氏体的稳定性和提高钢淬透性和淬硬性，少量的B可以大大提高钢的淬透性，同时Si可以增加钢的抗回火稳定性，并推迟低温回火脆性，通过大量试验，保证Cr：0.85-1.20％、B：0.0005-0.0080％范围，得到强度和韧性的最佳配合，不仅能控制显微结构，细化晶粒，还能增加钢板的淬透性，抑制铁素体形成，在后续产品进行热处理过程中促进贝氏体或马氏体相变。本发明通过精炼过程加入铝线，保证进一步脱氧效果；通过真空后期软吹时间控制更好地控制了钢中夹杂物等上浮，使钢的内部质量更加优良，保证了后期钢板性能的稳定性。通过精轧开轧温度及终轧温度的控制来保证钢板具有良好性能，轧后及时进行带温堆垛，防止钢板炸裂，保证钢板良好的质量,无裂纹。
附图说明
图1为实施例1制备的32mm厚度的30CrMnB钢板上表面金相组织；
图2为实施例1制备的32mm厚度的30CrMnB钢板上1/4金相组织；
图3为实施例1制备的32mm厚度的30CrMnB钢板1/2金相组织；
图4为实施例1制备的32mm厚度的30CrMnB钢板下1/4金相组织；
图5为实施例1制备的32mm厚度的30CrMnB钢板下表面金相组织；
图6为实施例2制备的10mm厚度的30CrMnB钢板上表面金相组织；
图7为实施例2制备的10mm厚度的30CrMnB钢板上1/4金相组织；
图8为实施例2制备的10mm厚度的30CrMnB钢板1/2金相组织；
图9为实施例2制备的10mm厚度的30CrMnB钢板下1/4金相组织；
图10为实施例2制备的10mm厚度的30CrMnB钢板下表面金相组织；
图11为实施例3制备的50mm厚度的30CrMnB钢板上表面金相组织；
图12为实施例3制备的50mm厚度的30CrMnB钢板上1/4金相组织；
图13为实施例3制备的50mm厚度的30CrMnB钢板1/2金相组织；
图14为实施例3制备的50mm厚度的30CrMnB钢板下1/4金相组织；
图15为实施例3制备的50mm厚度的30CrMnB钢板下表面金相组织；
图16实施例4制备的75mm厚度的30CrMnB钢板上表面金相组织；
图17实施例4制备的75mm厚度的30CrMnB钢板上1/4金相组织；
图18实施例4制备的75mm厚度的30CrMnB钢板1/2金相组织；
图19实施例4制备的75mm厚度的30CrMnB钢板下1/4金相组织；
图20实施例4制备的75mm厚度的30CrMnB钢板下表面金相组织；
图21对比例1从切割面往钢板中间延伸氢致延迟裂纹；
图22对比例2钢板长度和宽度中间区域产生网状裂纹。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明进行详细说明：
本发明所述钢板的厚度为10-75mm,其化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.23-0.28％，Si：0.15-0.55％，Mn：1.00-1.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr：0.85-1.20％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，B：0.0005-0.0080％，Als≤0.050％，余量为Fe和不可避免的杂质。钢板的屈服强度Rp0.2≥350MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，延伸率A≥20％；表面布氏硬度≤230HB。工艺流程为：铁水→转炉→精炼→RH(真空)→连铸→加热→轧制→冷却→精整入库。
实施例1
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，本实施例30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为32mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，表1中没有显示的余量为Fe和不可避免的杂质。
表1 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为32mm熔炼成分(wt％)
C Mn Si P S Als Ni Cr B Cu
实例1 0.238 1.079 0.246 0.0099 0.0021 0.027 0.032 0.921 0.0016 0.021
30CrMnB热轧合金结构钢板的生产方法包括铁水转炉初炼、精炼、连铸、加热、轧制、冷却等工序，具体工艺步骤如下所述：
1)铁水转炉初炼工序：采用转炉冶炼，大包出钢控制C：0.10％，P：0.009％，S：0.015％大包温度1619℃，出钢挡渣，避免出钢见渣；
2)精炼工序：按照120吨一炉钢，加精炼剂422kg、石灰621kg、埋弧渣230kg，萤石102kg，LF炉通电化渣6.5分钟，测温取样，精炼初期喂入0.86㎏/t钢的铝线，白渣保持时间22min，真空工序，真空度104Pa,真空时间16min，纯脱气时间12min，出站时定氢，出站[H]1.8ppm；破空后加入硼铁8kg，然后喂纯钙线225m，处理结束后软吹氩8.9min，控制软吹氩气流量，确保软吹效果(钢水液面蠕动即可)。
3)连铸工序：浇铸过程中做好保护浇铸(保护渣全覆盖钢水液面，冲击区不能亮红)。过热度18℃，进坑缓冷36小时，坯料入坑温度610℃，坯料出坑后堆放在其它冷坯之间，且远离热坯和风口。
4)加热工序：钢坯在连续炉加热，加热温度1210℃，均热温度1230℃，加热系数0.98min/mm，250mm坯料总加热时间245分钟。
5)轧制工序：采用两阶段轧制，粗轧开轧温度1053℃，精轧开轧温度924℃，精轧终轧温度852℃，轧后钢板空冷，在冷床上紧密排布(如图1)，尽可能靠紧，不允许用鼓风机吹风。冷速2.2℃/s，钢板及时下线堆冷，控制下线入堆温度315℃，堆冷26小时。
本实施例1所得30CrMnB热轧合金结构钢板力学性能和物理性能见表2。
表2实施例1生产的30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为32mm力学性能和物理性能
Figure BDA0003277787180000061
本实例1所得30CrMnB热轧合金结构钢板的金相组织见表3和图1-图5：
表3 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为32mm金相组织
Figure BDA0003277787180000062
实施例2
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，本实施例30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为10mm，其化学成分组成及质量百分含量见表4。
表4 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为10mm熔炼成分(wt％)
C Mn Si P S Als Ni Cr B Cu
实例2 0.250 1.090 0.250 0.0100 0.0020 0.030 0.033 0.930 0.0017 0.022
30CrMnB热轧合金结构钢板的生产方法包括铁水转炉初炼、精炼、连铸、加热、轧制、冷却等工序，具体工艺步骤如下所述：
1)铁水转炉初炼工序：采用转炉冶炼，大包出钢控制C：0.08％，P：0.008％，S：0.017％大包温度1623℃，出钢挡渣，避免出钢见渣；
2)精炼工序：按照120吨一炉钢，加精炼剂488kg、石灰601kg、埋弧渣210kg，萤石82kg，LF炉通电化渣8分钟，测温取样，精炼初期喂入0.96㎏/t钢的铝线，白渣保持时间25min，真空工序，真空度96Pa,真空时间18min，纯脱气时间13min，出站时定氢，确保出站[H]1.7ppm；破空后加入硼铁9kg，然后喂纯钙线215m，处理结束后软吹氩9min，控制软吹氩气流量，确保软吹效果(钢水液面蠕动即可)。
3)连铸工序：浇铸过程中做好保护浇铸(保护渣全覆盖钢水液面，冲击区不能亮红)。过热度28℃，进坑缓冷31小时，坯料入坑温度560℃，坯料出坑后堆放在其它冷坯中间，远离热坯和风口。
4)加热工序：钢坯在连续炉加热，加热温度1110℃，均热温度1230℃，加热系数1.03min/mm，250mm坯料总加热时间257.5分钟。
5)轧制工序：采用两阶段轧制，粗轧开轧温度1068℃，精轧开轧温度944℃，精轧终轧温度843℃，轧后钢板空冷，在冷床上紧密排布，尽可能靠紧，不允许用鼓风机吹风。冷速2.8℃/s，钢板及时下线堆冷，控制下线入堆温度285℃，堆冷32小时。
本实施例2所得30CrMnB热轧合金结构钢板力学性能和物理性能见表5。
表5 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为10mm力学性能和物理性能
Figure BDA0003277787180000081
本实例2所得30CrMnB热轧合金结构钢板的金相组织见表6和图6-图10：
表6 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为10mm金相组织
Figure BDA0003277787180000082
实施例3
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，本实施例30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为50mm，其化学成分组成及质量百分含量见表7。
表7 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为50mm熔炼成分(Wt％)
C Mn Si P S Als Ni Cr B Cu
实例3 0.245 1.057 0.225 0.0091 0.0024 0.028 0.032 0.931 0.0012 0.026
30CrMnB热轧合金结构用钢板的生产方法包括铁水转炉初炼、精炼、连铸、加热、轧制、冷却等工序，具体工艺步骤如下所述：
1)铁水转炉初炼工序：采用转炉冶炼，大包出钢控制C：0.09％，P：0.008％，S：0.012％大包温度1631℃，出钢挡渣，避免出钢见渣；
2)精炼工序：按照120吨一炉钢，加精炼剂468kg、石灰781kg、埋弧渣230kg，萤石145kg，LF炉通电化渣6分钟，测温取样，精炼初期喂入0.86㎏/t钢的铝线，白渣保持时间20min，真空工序，真空度126Pa,真空时间17min，纯脱气时间10min，出站时定氢，出站[H]1.5ppm；破空后加入硼铁11kg，然后喂纯钙线245m，处理结束后软吹氩9min，控制软吹氩气流量，确保软吹效果(钢水液面蠕动即可)。
3)连铸工序：浇铸过程中做好保护浇铸(保护渣全覆盖钢水液面，冲击区不能亮红)。过热度22℃，进坑缓冷35小时，坯料入坑温度553℃，坯料出坑后堆放在其它冷坯中间(远离热坯和风口)。
4)加热工序：钢坯在连续炉加热，加热温度1190℃，均热温度1210℃，加热系数1.15min/mm，250mm坯料总加热时间287.5分钟。
5)轧制工序：采用两阶段轧制，粗轧开轧温度1058℃，精轧开轧温度924℃，精轧终轧温度843℃，轧后钢板空冷，在冷床上紧密排布，尽可能靠紧，不允许用鼓风机吹风。冷速2.0℃/s，钢板及时下线堆冷，控制下线入堆温度345℃，堆冷25小时。
本实施例3所得30CrMnB热轧合金结构钢板力学性能和物理性能见表8。
表8 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为50mm力学性能和物理性能
Figure BDA0003277787180000091
本实例3所得30CrMnB热轧合金结构钢板的金相组织见表9和图11-图15：
表9 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为50mm金相组织
Figure BDA0003277787180000092
实施例4
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，本实施例30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为75mm，其化学成分组成及质量百分含量见表10。
表10 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为75mm熔炼成分(Wt％)
C Mn Si P S Als Ni Cr B Cu
实例4 0.230 1.080 0.230 0.0100 0.0025 0.033 0.031 0.911 0.0017 0.026
30CrMnB热轧合金结构钢板的生产方法包括铁水转炉初炼、精炼、连铸、加热、轧制、冷却等工序，具体工艺步骤如下所述：
1)铁水转炉初炼工序：采用转炉冶炼，大包出钢控制C：0.09％，P：0.008％，S：0.012％大包温度1636℃，出钢挡渣，避免出钢见渣；
2)精炼工序：按照120吨一炉钢，加精炼剂478kg、石灰795kg、埋弧渣230kg，萤石145kg，LF炉通电化渣7分钟，测温取样，精炼初期喂入0.86㎏/t钢的铝线，白渣保持时间20min，真空工序，真空度106Pa,真空时间16min，纯脱气时间11min，出站时定氢，出站[H]1.5ppm；破空后加入硼铁10kg，然后喂纯钙线245m，处理结束后软吹氩9min，控制软吹氩气流量，确保软吹效果(钢水液面蠕动即可)。
3)连铸工序：浇铸过程中做好保护浇铸(保护渣全覆盖钢水液面，冲击区不能亮红)。过热度22℃，进坑缓冷34小时，坯料入坑温度553℃，坯料出坑后堆放在其它冷坯中间(远离热坯和风口)。
4)加热工序：钢坯在连续炉加热，加热温度1190℃，均热温度1210℃，加热系数1.20min/mm，250mm坯料总加热时间300分钟。
5)轧制工序：采用两阶段轧制，粗轧开轧温度1058℃，精轧开轧温度934℃，精轧终轧温度849℃，轧后钢板空冷，在冷床上紧密排布，尽可能靠紧，不允许用鼓风机吹风。冷速1.8℃/s，钢板及时下线堆冷，控制下线入堆温度335℃，堆冷26小时。
本实施例4所得30CrMnB热轧合金结构钢板力学性能和物理性能见表11。
表11 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为75mm力学性能和物理性能
Figure BDA0003277787180000111
本实施例4所得30CrMnB热轧合金结构钢板的金相组织见表12和图16-图20：
表12 30CrMnB热轧合金结构钢板厚度为75mm金相组织
Figure BDA0003277787180000112
本发明通过中碳成分设计，同时添加Cr、B等合金元素来控制显微结构以改善钢板的强度和韧性，细化晶粒，增加钢板的淬透性，抑制铁素体形成，促进贝氏体或马氏体相变。
对比例1
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，成分和生产方法同实施例1，区别是：相对实施例1改变了精炼工序中真空工序。对比例1在真空工序，真空度269Pa,真空时间10min，纯脱气时间5min，出站时定氢，确保出站[H]3.7ppm。导致钢坯中的[H]超标，在轧制钢板切割后，在表面发现切割面附近，从切割面往钢板中间延伸氢致延迟裂纹，如图21。
对比例2
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，成分和生产方法同实施例3，区别是连铸工序，对比例2在连铸工序浇铸过程中做好保护浇铸(保护渣全覆盖钢水液面，冲击区不能亮红)。过热度22℃。未进缓冷坑进行缓冷，直接热送热装。导致在钢板长度和宽度中间区域产生，类似于横裂纹，但比横裂纹较细且密集的网状裂纹，如图22。
对比例3
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，成分和生产方法同实施例2，区别是成分控制对比例3在炼钢工序成分控制时，加入了过量的B，使得成品钢板的B质量百分含量达到0.0100％。导致在钢板中产生大量的复杂硼相，沿晶界析出，使钢板出现大颗粒的晶界夹杂物，非金属夹杂物A和B类达到3.0级和3.5级，钢板的伸长率极低，只有2％，钢板脆性极大。
对比例4
一种30CrMnB热轧合金结构钢板，成分和生产方法同实施例4，区别是轧后冷却工序的冷床控制，对比例4在冷床间隔1米左右排布，拉速达到6℃/s。导致钢板的金相组织中出现了贝氏体组织，伸长率只有10％，表面硬度达到330HBW，钢板韧性低脆性大。

Claims (10)

1.一种30CrMnB热轧合金结构钢板，其特征在于，所述30CrMnB热轧合金结构钢板包括以下质量百分含量的成分：C：0.23-0.28％，Si：0.15-0.55％，Mn：1.00-1.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr：0.85-1.20％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，B：0.0005-0.0080％，Als≤0.050％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的30CrMnB热轧合金结构钢板，其特征在于，所述30CrMnB热轧合金结构钢板组织为：面积比20-40％铁素体F和60-80％珠光体P，晶粒度在8-11级，非金属夹杂物A，B，C，D都≤2.0级。
3.根据权利要求1或2所述的30CrMnB热轧合金结构钢板，其特征在于，所述30CrMnB合金结构钢板的屈服强度Rp0.2≥350MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，延伸率A≥20％；表面布氏硬度≤230HB，屈强比≤0.70。
4.一种权利要求1-3任一项所述的30CrMnB热轧合金结构钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括转炉冶炼，具体为：工序终点成分控制C≥0.080％；P≤0.010％，S≤0.025％；大包出钢温度1610-1640℃，出钢挡渣。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括精炼工序，具体为：加精炼剂3.3-4.2kg/t、石灰5-6.7kg/t、埋弧渣1.6-2.1kg，萤石0.6-1.25kg/t，LF炉通电化渣6-8分钟，测温取样，喂入铝线造白渣，白渣保持时间≥10分钟。
6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括真空工序，具体为：保证真空度≤133Pa，真空时间≥15min，纯脱气时间≥10min，出站时定氢，确保出站[H]≤2ppm；破空后加入硼铁，然后喂纯钙线200-250m，处理结束后软吹氩≥8min，控制软吹氩气流量，钢水液面蠕动即可。
7.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括连铸，具体为：浇铸过程中确保过热10-30℃，连铸坯进坑缓冷30-48小时，坯料入坑温度不得低于550℃，堆放在其它冷坯之间。
8.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括加热，钢坯在连续炉加热，加热温度1100-1250℃，均热温1200-1260℃，加热系数0.9-1.2min/mm。
9.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括轧制，具体为：采用两阶段轧制，粗轧开轧温度≥1050℃，精轧开轧温度910-950℃，精轧终轧温度840-860℃。
10.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括冷却，具体为：轧后钢板空冷，在冷床上紧密排布，保证冷速≤3℃/s，钢板及时下线堆冷，控制下线入堆温度280-350℃，堆冷24-32小时。
CN202111122567.2A 2021-09-24 2021-09-24 一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法 Active CN113846267B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111122567.2A CN113846267B (zh) 2021-09-24 2021-09-24 一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111122567.2A CN113846267B (zh) 2021-09-24 2021-09-24 一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113846267A true CN113846267A (zh) 2021-12-28
CN113846267B CN113846267B (zh) 2023-03-10

Family

ID=78979295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111122567.2A Active CN113846267B (zh) 2021-09-24 2021-09-24 一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113846267B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115627427A (zh) * 2022-10-27 2023-01-20 南京钢铁股份有限公司 一种挖机锻造斗齿用钢及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109852882A (zh) * 2019-02-27 2019-06-07 舞阳钢铁有限责任公司 一种合金结构用30MnB钢板及其生产方法
JP2019116657A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 Ｊｆｅスチール株式会社 疲労強度に優れた厚肉大径電縫鋼管およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019116657A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 Ｊｆｅスチール株式会社 疲労強度に優れた厚肉大径電縫鋼管およびその製造方法
CN109852882A (zh) * 2019-02-27 2019-06-07 舞阳钢铁有限责任公司 一种合金结构用30MnB钢板及其生产方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115627427A (zh) * 2022-10-27 2023-01-20 南京钢铁股份有限公司 一种挖机锻造斗齿用钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113846267B (zh) 2023-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102618792B (zh) 工程机械用高强度耐磨钢及其制备方法
CN109252097B (zh) 一种高强度胀断连杆的非调质钢及其连铸生产工艺
CN101928885B (zh) 抗硫化氢腐蚀管线用钢及其生产方法
CN111378896B (zh) 一种高强度耐候型建筑桥梁用钢板及其制造方法
CN102345066B (zh) 一种用于压力容器的钢及其制备方法
CN108070779A (zh) 一种可焊接细晶粒高强度结构钢板及其生产方法
CN111455278A (zh) 低温韧性优异的800MPa级冷成型用厚规格热轧高强钢板卷及其制造方法
CN109957712A (zh) 一种低硬度x70m管线钢热轧板卷及其制造方法
CN110629114A (zh) 一种低成本高强高韧桥梁钢及其制备方法
CN104911503A (zh) 一种特厚调质海洋工程用eh40钢及其制备方法
CN105925893A (zh) 一种250mm厚的S355NL低碳高韧性低合金钢板及其制造方法
CN102732810A (zh) 一种大厚度临氢钢板及其生产方法
CN111394652A (zh) 一种稀土装甲钢及其制造方法
CN108070789A (zh) 屈服强度不小于480MPa级超细晶特厚钢及制备方法
CN102268615B (zh) 心部低温冲击韧性优良及抗层状撕裂的工程钢材的生产方法
CN111155022B (zh) 一种具有低温韧性的390MPa级极地船体结构钢及其制备方法
CN113862446B (zh) 一种高加热温度的x70管线钢的生产方法
CN101451221A (zh) 高强度钢板及其制备方法
CN113846267B (zh) 一种30CrMnB热轧合金结构钢板及生产方法
CN114134398A (zh) 一种屈强比为0.70-0.80的胀断连杆钢及制造方法
CN114807557B (zh) 适用于大热输入焊接的低屈强比钢板及其生产方法
CN114058960B (zh) 一种25～60mm厚1000MPa级高强度高韧性易焊接纳米钢及其制备方法
CN115572905A (zh) 一种690MPa级耐回火低温调质钢及其制造方法
CN114480809A (zh) 500MPa级止裂钢板及其生产方法
CN114231826A (zh) 一种Q420qE桥梁结构钢板的生产方法

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