CN117487992A - 一种免回火工艺hb450级耐磨钢板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，主要工艺参数如下：1)冶炼和浇铸；连铸坯切割完成后进行堆垛缓冷；2)加热和轧制，板坯出炉温度控制在1185‑1210℃；粗轧的开轧温度要在1100℃以上，精轧的终轧温度要求为840±20℃，堆垛缓冷；3)热处理，无需回火处理；化学成分为C：0.19‑0.21％、Si：0.31‑0.45％、Mn：1.25‑1.35％、P：≤0.012％、S：≤0.010％、Nb：0.015‑0.025％、Cr：0.70‑0.85％、Mo：0.20‑0.35％，B：0.0010‑0.0020％。本发明通过合理的成分设计及适当的工艺，生产出性能优良的耐磨钢。

Description

一种免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法
技术领域
本发明涉及耐磨钢技术领域，尤其涉及一种免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法。
背景技术
钢板具有耐磨性高、寿命长、抗冲击性好等特点，已成为煤炭开采、矿山运输、仓储等行业急需升级的产品。钢是一种在磨损条件下使用的特殊板材产品。耐磨钢板具有耐磨性高，寿命长，并具有一定的冲击性能，性价比非常高。并且随着轻量化的发展，矿渣自卸车在使用高强度耐磨钢的同时增加了强度，可以有效降低材料厚度，减轻车体重量，提高耐磨性能，延长使用寿命。
目前国家的绿色、环保、低碳的成为了一种迫切的需求和方向，而耐磨钢的生产需要进行热处理，热处理过程消耗的能源比较大，因此如何降低消耗、减少排放也成为耐磨钢生产中一个重要的方向。
申请公布号CN 106244920 A的发明公开了一种布氏硬度450级耐磨钢及其制造方法，其钢的化学成分按重量百分比为:C 0.17-0.22％，Si 0.40-0.60％，Mn 1.2-1.45％，P≤0.01％，S≤0.005％，Cr 0.6-0.85％，Ni≤0.1％，Mo≤0.1％，Al s 0.02-0.05％，Ti≤0.015％，V≤0.02％，B≤0.004％，其余为铁和不可避免的杂质。发明还提供一种布氏硬度450级耐磨钢的制造方法。本发明与上述发明的成分设计不同，生产工艺明显不同，本发明不需要进行回火热处理。本发明的低温冲击韧性较上述发明好很多。
授权公告号为CN 108315652 B的发明公开了一种低成本高淬透性HB450级中厚板耐磨钢板及制造方法，其化学元素成分及其重量百分比为：C：0.24-0.29％、S i：1.4-1.6％、Mn：3.7-4％、Ni：0.38-0.42％、Mo：0.20-0.35％、V：0.15-0.25％、P≤0.010％、S≤0.005％，满足0.4％≤V+Mo≤0.56％，其余为Fe及不可避免的夹杂，且钢板的厚度为20-70mm。该耐磨钢板淬透性好，组织性能均匀，残余应力小，避免耐磨钢重复高温加热可能带来的微裂纹源，应用过程中出现开裂的风险显著降低，抗拉强度达1250MPa以上，布氏硬度420以上。本发明与上述发明的成分设计明显不同。本发明与上述发明的生产工艺也明显不同，本发明不需要进行回火热处理。本发明的硬度指标较前述发明更高。本发明与前述发明的显微组织明显不同。
授权公告号为CN 109609839 B的发明公开了一种高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450及其生产方法，具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450，其化学成分的重量百分比范围为：C：0.17-0.23，Si：0.10-0.50，Mn：0.8-1.50，P≤0.020，S≤0.015，Al s：0.030-0.055，Nb：0.015-0.050，T i：0.010-0.030，Cr：0.30-0.50％；Mo：0.15-0.35；B：0.0005-0.0018％；其余为Fe及不可避免的杂质。该耐磨钢的生产方法包括铸坯双轧程控制轧制工序，该工序的第一轧程包括展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制1-5道次，单道次压下率不高于8％，避免产生轧制边部折叠缺陷；伸长轧制采用大压下制度，伸长轧制4-10道次，伸长轧制单道次压下率范围15-25％；第二轧程进行3-8道次伸长轧制，单道次压下率范围8-15％。采用本发明生产的NM450耐磨钢，抗拉强度≥1250MPa，延伸率≥13.5％，钢板耐磨性能为普通工艺生产的耐磨钢的1.2-1.4倍。本发明与上述发明的区别在于，成分设计不同，制造工艺不同。前述发明采用的工艺为在线淬火+低温回火，本发明的采用的工艺为热处理炉淬火，无需回火。本发明的钢板强度、延伸率、低温冲击韧性等指标明显好很多。
发明内容
为了降低耐磨钢的生产消耗，降低生产成本，提高生产效率，减少交货周期，本发明的目的是提供一种免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，通过合理的成分设计并配以适当的轧制及淬火热处理工艺，生产出性能优良的HB450级耐磨钢。该发明增加了耐磨钢的生产效率，缩短了流转周期，为生产厂降低了生产成本，提高了效率，同时还节约了社会资源。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，主要工艺参数如下：
1)冶炼和浇铸
对铁水进行脱硫预处理，加入优质废钢，LF精炼加热、合金化处理，保证钢水的成分和温度满足后续工艺的要求；RH真空处理，真空处理时间15-25分钟；真空处理后进行软吹，软吹炼时，钢包渣表面应保持平静，不得使钢水暴露在空气中；
连铸坯切割完成后进行堆垛缓冷；
2)加热和轧制
板坯出炉温度控制在1185-1210℃；热轧阶段是采用二阶段轧制，其中粗轧的开轧温度要在1100℃以上，精轧的终轧温度要求为840±20℃，然后进行堆垛缓冷；
3)热处理
淬火温度为910-930℃，保温时间为40-50min，淬火冷却速度为23-29℃/s，淬火后钢板表面温度要求小于等于50℃，之后进入缓冷坑缓冷，且无需回火处理；
所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.19-0.21％、Si：0.31-0.45％、Mn：1.25-1.35％、P：≤0.012％、S：≤0.010％、Nb：0.015-0.025％、Cr：0.70-0.85％、Mo：0.20-0.35％，B：0.0010-0.0020％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，真空处理时间20分钟。
进一步的，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.207％、Si：0.34％、Mn：1.26％、P：0.0103％、S：0.004％、Nb：0.020％、Cr：0.78％、Mo：0.27％，B：0.0012％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.201％、Si：0.37％、Mn：1.29％、P：0.0103％、S：0.007％、Nb：0.016％、Cr：0.74％、Mo：0.32％，B：0.0016％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.191％、Si：0.43％、Mn：1.34％、P：0.0113％、S：0.005％、Nb：0.023％、Cr：0.82％、Mo：0.23％，B：0.0013％，余量为Fe和不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明通过合理的成分设计并配以适当的轧制及淬火热处理工艺，生产出性能优良的HB450级耐磨钢。该发明增加了耐磨钢的生产效率，缩短了流转周期，为生产厂降低了生产成本，提高了效率，同时还节约了社会资源。
本发明的重点在于其热处理工艺上，且无需回火处理。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例1金相组织；
图2为本发明实施例2金相组织；
图3为本发明实施例3金相组织。
具体实施方式
一种免回火高低温韧性HB450级耐磨钢板及其生产方法，通过热处理工艺优化，可以免去回火热处理工序，降低耐磨钢的生产消耗，降低生产成本，提高生产效率，减少交货周期。
其中生产方法具体包括以下步骤：
1)冶炼
对铁水进行脱硫预处理，加入优质废钢，LF精炼加热、合金化处理，保证钢水的成分和温度满足后续工艺的要求。RH真空处理，真空处理时间20分钟。真空处理后进行软吹，软吹炼时，钢包渣表面应保持平静，不得使钢水暴露在空气中。
2)连铸
连铸全程采用保护浇注，同时投入电磁搅拌和轻压下保证钢坯质量。
3)轧制
板坯出炉温度控制在1185-1210℃。热轧阶段是采用二阶段轧制，其中粗轧的开轧温度要在1100℃以上，精轧的终轧温度要求为840±20℃，然后进行堆垛缓冷，且无需回火处理。
4)热处理工艺
淬火温度为910-930℃，保温时间为40-50min，淬火冷却速度为23-29℃,淬火后钢板表面温度要求小于等于50℃，之后进入缓冷坑缓冷。
实施例1
钢板的化学成分重量百分比见下表1。板坯的出炉温度为1189℃。采用二阶段轧制，粗轧开轧温度1140℃。精轧终轧温度824℃。淬火工艺：淬火保温温度915℃，保温40min淬火，淬火冷却速度24℃/s，淬火后入缓冷坑缓冷。即可得到所述钢板。钢板的力学性能见表2。钢板显微组织为马氏体，显微组织情况见图1。
实施例2
钢板的化学成分重量百分比见下表1。板坯的加热炉出炉温度为1197℃,采用二阶段轧制，粗轧开轧温度1147℃。精轧终轧温度830℃。淬火工艺：淬火保温温度925℃，保温43min淬火，淬火冷却速度25℃/s，淬火后入缓冷坑缓冷。即可得到所述钢板。钢板的力学性能见表2。钢板显微组织为马氏体，显微组织情况见图2。
实施例3
钢板的化学成分重量百分比见下表1。板坯的加热炉出炉温度为1209℃，采用二阶段轧制，粗轧开轧温度1156℃。精轧终轧温度854℃。淬火工艺：淬火保温温度925℃，保温46min后进行淬火，淬火冷却速度28℃/s，淬火后入缓冷坑缓冷。即可得到所述钢板。钢板的力学性能见表2。钢板显微组织为马氏体，显微组织情况见图3。
表1：钢板化学成分(wt％)
表2：钢板性能
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，其特征在于：主要工艺参数如下：
1)冶炼和浇铸
对铁水进行脱硫预处理，加入优质废钢，LF精炼加热、合金化处理，保证钢水的成分和温度满足后续工艺的要求；RH真空处理，真空处理时间15-25分钟；真空处理后进行软吹，软吹炼时，钢包渣表面应保持平静，不得使钢水暴露在空气中；
连铸坯切割完成后进行堆垛缓冷；
2)加热和轧制
板坯出炉温度控制在1185-1210℃；热轧阶段是采用二阶段轧制，其中粗轧的开轧温度要在1100℃以上，精轧的终轧温度要求为840±20℃，然后进行堆垛缓冷；
3)热处理
淬火温度为910-930℃，保温时间为40-50min，淬火冷却速度为23-29℃/s，淬火后钢板表面温度要求小于等于50℃，之后进入缓冷坑缓冷，且无需回火处理。
所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.19-0.21％、Si：0.31-0.45％、Mn：1.25-1.35％、P：≤0.012％、S：≤0.010％、Nb：0.015-0.025％、Cr：0.70-0.85％、Mo：0.20-0.35％，B：0.0010-0.0020％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，其特征在于：真空处理时间20分钟。
3.根据权利要求1所述的免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，其特征在于：所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.207％、Si：0.34％、Mn：1.26％、P：0.0103％、S：0.004％、Nb：0.020％、Cr：0.78％、Mo：0.27％，B：0.0012％，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，其特征在于：所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.201％、Si：0.37％、Mn：1.29％、P：0.0103％、S：0.007％、Nb：0.016％、Cr：0.74％、Mo：0.32％，B：0.0016％，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的免回火工艺HB450级耐磨钢板的生产方法，其特征在于：所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.191％、Si：0.43％、Mn：1.34％、P：0.0113％、S：0.005％、Nb：0.023％、Cr：0.82％、Mo：0.23％，B：0.0013％，余量为Fe和不可避免的杂质。
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