CN1827822A - 一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺 - Google Patents

一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN1827822A
CN1827822A CN 200610072702 CN200610072702A CN1827822A CN 1827822 A CN1827822 A CN 1827822A CN 200610072702 CN200610072702 CN 200610072702 CN 200610072702 A CN200610072702 A CN 200610072702A CN 1827822 A CN1827822 A CN 1827822A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
round
mine
link chain
circular chain
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
CN 200610072702
Other languages
English (en)
Other versions
CN100513616C (zh
Inventor
李贵阳
王宝奇
马立明
张志强
冯建航
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.)
Xuanhua Iron and Steel Group Co Ltd
Original Assignee
Xuanhua Iron and Steel Group 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 Xuanhua Iron and Steel Group Co Ltd filed Critical Xuanhua Iron and Steel Group Co Ltd
Priority to CNB2006100727026A priority Critical patent/CN100513616C/zh
Publication of CN1827822A publication Critical patent/CN1827822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100513616C publication Critical patent/CN100513616C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明涉及圆环链用钢技术领域，具体地说是一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺。目前生产C级圆环链用钢大规格(≥φ22mm)的采用23MnCrNiMo54钢，国产23MnCrNiMo54钢在进行C级圆环链生产时的问题很多。同时23MnCrNiMo54钢材的价格高达1万元到1.5万元/吨，国外进口23MnCrNiMo54钢，价格达2万元/吨。本发明的技术解决方案是：除铁以外含有的主要成分及质量百分数为：C：0.17％－0.30％；Mn：1.0％－2.0％；Si：0.1％－0.8％；Mo：0.1％－0.5％V：0.02－0.15％。生产工艺为：电炉炼钢或转炉+炉外精炼、铸锭或连铸成钢坯，经轧钢成圆钢，轧制温度1200℃，压缩比≥5，冷速≤2℃/s。本发明的产品符合GB/T10560要求，价格为1万元/吨以下。

Description

一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺
一、技术领域
本发明涉及圆环链用钢技术领域，具体地说是一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺。
二、技术背景
矿用高强度圆环链是采煤机械和运输机械重要的组成部分，属于易损部件，消耗量大。按国家标准规定，圆环链分为B、C和D三个级别。目前B级、C级圆环链使用量较大。用于生产B级圆环链的原材料通常为低碳合金钢，广泛采用的是20MnSi和25MnV，通过调质处理来达到成品圆环链的力学性能要求。C级矿用圆环链较B级提高了一个级别，目前生产C级圆环链用钢的品种单调，小规格(≤φ18mm)的采用25MnV，大规格(≥φ22mm)的采用23MnCrNiMo54钢。而目前国产23MnCrNiMo54钢在进行C级圆环链生产时的问题很多，特别是批量供应时，钢的内在质量、组织的不均匀性、不一致性，致使圆环链生产过程中返工量增加，如退火后硬度不均匀影响闪光对焊，造成焊缝载预拉伸时开裂，甚至有时由于剪切断面问题造成机器热编不能顺利进行。同时23MnCrNiMo54钢的性能要求、规定的成分所决定的生产工艺以及合金成本，使得钢材的价格高达1万元到1.5万元/吨，这就使得圆环链的生产成本大大提高，很高的圆环链的价格才能使煤矿机械企业获得利润。采用国外进口23MnCrNiMo54钢，虽然质量过关，但价格极其昂贵。
本发明的目的是提供一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺。
本发明解决技术解决方案是：除铁以外含有的主要成分及质量百分数如下：
C：0.17％--0.30％；Mn：1.0％--2.0％；Si：0.1％--0.8％；Mo：0.1％--0.5％ V：0.02-0.15％。
其辅助成份及质量百分数为：S：≤0.03％；P：≤0.03％；Cr：0.05％。
本发明的圆环链用钢的生产工艺为：
电炉炼钢或转炉+炉外精炼、铸锭或连铸成钢坯，经轧钢成圆钢，轧制温度1200℃，压缩比≥5，冷速≤2℃/s。
根据高强度C级圆环链的使用性能要求和生产工艺要求，以及结合现有的转炉和电炉炼钢+连铸+热轧的生产工艺路线及装备水平，本发明钢的设计是基于以低碳马氏体为圆环链产品的使用组织，采用最佳的Mn、Mo、Cr、Si的多元合金化作用，在经淬火回火后，满足圆环链的各项力学性能要求。同时在热轧条件下，能够获得非马氏体组织，省去23MnCrNiMo54钢的轧后退火工序，具有均匀的组织和较低的硬度，有利于圆环链的剪切下料，在大规格热编链时，能够达到焊缝间隙均匀一致，为良好的闪光对焊创造基本条件。
C是制造大规格C级圆环链的重要元素，它对钢基体的塑性、韧性以及对焊焊缝的焊接强度和韧性起着重要作用。研究表明，在Mn含量较高的情况下，在基体组织为贝氏体或马氏体时，C含量超过0.3％时，将使钢的塑性尤其是断面收缩率和冲击值大大下降。
Mn是本发明钢中添加的主要合金元素，它与少量的Mo配合添加，可以显著影响钢的组织转变动力学，起到抑制扩散性组织转变的作用。同时，它固溶于铁素体中，起到固溶强化作用。考虑到圆环链力学性能的要求以及钢材以及圆环链生产工艺性能的要求，Mn的添加量以2％为最高限度。
合金元素Mo的加入，可以改善钢的闪光对焊性能，特别是提高对焊过程中的抗过热能力，同时Mo与Mn联合作用，又可以显著提高奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性，以确保大规格圆环链的力学性能达到标准的要求。
合金元素Si的添加，主要是为了提高钢的抗回火能力，提高钢的屈服强度，使得成品圆环链的试验伸长率满足国家标准的要求。考虑到硅含量的增加，将增加材料的电阻，在进行闪光对焊时，将使得材料的电弧电流增大，产生高的温度，造成材料的过热，同时由于硅易于氧化，形成夹杂时，将对焊缝造成严重危害。因此在本设计钢种中，与以往所研制的钢种不同，对硅的含量加以限制，只作为附加元素添加，Si的添加量低于0.9％。
本发明的有益效果是：本发明的钢在确保深加工产品圆环链力学性能和工艺性能的前提下，与23MnNiCrMo54钢相比，实现其生产工艺的广泛适应性，采用我国炼钢企业普遍已经建设的电炉炼钢或转炉炼钢+炉外精炼+连铸+热轧的生产工艺路线进行生产，省去23MnNiCrMo54钢轧后必须进行的退火处理工序，避免23MnNiCrMo54钢轧后退火造成的组织、硬度不均匀而影响焊接的问题，简化了生产工艺。与23MnCrNiMo54相比，省去了贵重合金元素Ni，合金元素Mo的含量也有所降低，显著降低钢材生产成本。目前生产大规格圆环链用进口23MnCrNiMo54钢售价大约为20000元/吨，国产同类钢约为15000元/吨，而本发明钢售价在10000元/吨以下。下面是本发明产品与GB/T10560的各项指标对比数据：
  屈服强度Mpa   抗拉强度Mpa   伸长率％   断面收缩率％
  产品性能   930   1273   11.8   54.75
  标准要求   885   1080   9   不作要求
四、实施方式
实例1：规格φ22圆钢生产22×86C级矿用圆环链
钢的成分(％)：C：0.22；Si：0.55；Mn：1.87；Mo：0.28；Cr：0.05；V：0.08 S：0.03％；P：0.01％。
钢的生产工艺：转炉+LF精炼+150方坯连铸+热轧成φ22mm圆钢。轧制温度1200℃，压缩比：5，冷速：1.8℃/s。
圆环链生产工艺：剪切下料+热编+喷砂+闪光对焊+预拉伸+调质热处理+二次预拉伸---22×86圆环链成品。
圆环链抗弯性能：在880℃淬火+420℃/1.5h回火条件下，弯曲合格(按GB/T12718-91检验)。
拉伸力学性能：破断负荷：750KN；破断伸长率：15％；试验伸长率：1.4％
疲劳性能：大于30000次。
(标准要求：破断负荷：≥610KN；破断伸长率：≥12％；试验伸长率：≤1.6％
疲劳性能：大于30000次。)
实例2：规格φ26圆钢生产26×86C级矿用圆环链
钢的成分(％)：C：0.29；Si：0.70；Mn：1.56；Mo：0.40；Cr：0.05；V：0.10 S：0.01％；P：0.02％。
钢的生产工艺：转炉+LF精炼+150方坯连铸+热轧成φ26mm圆钢轧制温度1200℃，压缩比：6，冷速：2℃/s。
圆环链生产工艺：剪切下料+热编+喷砂+闪光对焊+预拉伸+调质热处理+二次预拉伸---26×86圆环链成品
圆环链抗弯性能：在880℃淬火+420℃/1.5h回火条件下，弯曲合格(按GB/T12718-91检验)。
拉伸力学性能：破断负荷：920KN；破断伸长率：16％；试验伸长率：1.2％
疲劳性能：大于30000次。
(标准要求：破断负荷：≥850KN；破断伸长率：≥12％；试验伸长率：≤1.6％
疲劳性能：大于30000次)
实例3：规格φ22圆钢生产22×86C级矿用圆环链
钢的成分(％)：C：0.20；Si：0.15；Mn：1.25；Mo：0.30；Cr：0.05；V：0.06 S：0.01％；P：0.01％
钢的生产工艺：转炉+LF精炼+150方坯连铸+热轧成φ22mm圆钢轧制温度1200℃，压缩比：5，冷速：1.8℃/s。
圆环链生产工艺：剪切下料+热编+喷砂+闪光对焊+预拉伸+调质热处理+二次预拉伸---22×86圆环链成品
圆环链抗弯性能：在880℃淬火+420℃/1.5h回火条件下，弯曲合格(按GB/T12718-91检验)。
拉伸力学性能：破断负荷：720KN；破断伸长率：16％；试验伸长率：1.3％
疲劳性能：大于30000次。
(标准要求：破断负荷：≥610KN；破断伸长率：≥12％；试验伸长率：≤1.6％
疲劳性能：大于30000次。)

Claims (3)

1、一种低成本矿用圆环链用钢，其特征为除铁以外含有的主要成分及质量百分数如下：C：0.17％--0.30％；Mn：1.0％-2.0％；Si：0.1％-0.8％；Mo：0.1％-0.5％V：0.02-0.15％。
2、如权利要求1所述的一种低成本矿用圆环链用钢，其特征为辅助成份及质量百分数为：S：≤0.03％；P：≤0.03％；Cr：0.05％。
3、一种生产权利要求1所述的一种低成本矿用圆环链用钢的生产工艺，其特征为，电炉炼钢或转炉+炉外精炼、铸锭或连铸成钢坯，经轧钢成圆钢，轧制温度1200℃，压缩比≥5，冷速≤2℃/s。
CNB2006100727026A 2006-04-07 2006-04-07 一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺 Expired - Fee Related CN100513616C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100727026A CN100513616C (zh) 2006-04-07 2006-04-07 一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100727026A CN100513616C (zh) 2006-04-07 2006-04-07 一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1827822A true CN1827822A (zh) 2006-09-06
CN100513616C CN100513616C (zh) 2009-07-15

Family

ID=36946373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100727026A Expired - Fee Related CN100513616C (zh) 2006-04-07 2006-04-07 一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100513616C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101397636B (zh) * 2007-09-25 2010-12-01 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性矿用圆环链用钢及其制造方法
CN101709431B (zh) * 2009-12-10 2011-08-24 南京钢铁股份有限公司 一种圆钢及其生产工艺
CN102534171A (zh) * 2011-12-02 2012-07-04 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 高强度圆环链单环热处理中的自回火方法
CN103911546A (zh) * 2014-04-17 2014-07-09 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种低成本中厚钢板及其生产方法
CN106498116A (zh) * 2016-10-27 2017-03-15 首钢水城钢铁（集团）有限责任公司 一种矿用圆环链钢的生产工艺
CN106967924B (zh) * 2017-04-19 2018-06-01 宣化钢铁集团有限责任公司 重型装载机轮胎保护链用钢及其生产方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101397636B (zh) * 2007-09-25 2010-12-01 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性矿用圆环链用钢及其制造方法
CN101709431B (zh) * 2009-12-10 2011-08-24 南京钢铁股份有限公司 一种圆钢及其生产工艺
CN102534171A (zh) * 2011-12-02 2012-07-04 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 高强度圆环链单环热处理中的自回火方法
CN103911546A (zh) * 2014-04-17 2014-07-09 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种低成本中厚钢板及其生产方法
CN103911546B (zh) * 2014-04-17 2016-01-06 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种低成本中厚钢板及其生产方法
CN106498116A (zh) * 2016-10-27 2017-03-15 首钢水城钢铁（集团）有限责任公司 一种矿用圆环链钢的生产工艺
CN106967924B (zh) * 2017-04-19 2018-06-01 宣化钢铁集团有限责任公司 重型装载机轮胎保护链用钢及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100513616C (zh) 2009-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101724790B (zh) 一种节镍奥氏体不锈钢及其制造方法
CN100420765C (zh) 矿用圆环链用钢
CN101397636B (zh) 一种高强韧性矿用圆环链用钢及其制造方法
CN104762562B (zh) 一种大直径磨球用钢及其制造方法
CN102703816B (zh) 一种高碳低合金耐磨球用钢及其生产工艺
CN105525226A (zh) 一种马氏体不锈钢盘条及其制造方法
CN101153371B (zh) 高强度冷成型热连轧钢板及其生产方法
CN109023119A (zh) 一种具有优异塑韧性的耐磨钢及其制造方法
CN101928876A (zh) 加工性优良的trip/twip高强塑性汽车钢及其制备方法
CN100467655C (zh) 一种微合金化高强度货叉用钢
CN100513616C (zh) 一种低成本矿用圆环链用钢及其生产工艺
CN105839028A (zh) 奥氏体耐热气阀钢及其制造方法
CN101182622A (zh) 一种高强度、耐腐蚀、高韧性的系泊链用钢及其生产工艺
CN109695001B (zh) 一种新型稀土热作模具钢及其制备方法
CN101880826A (zh) 紧固件用非调质贝氏体冷镦钢及其制造方法
CN114934231B (zh) 一种高锰低磁高强度奥氏体钢及其制造方法
CN1861831A (zh) 1100Mpa级非调质高强钢及其生产方法
CN115125448A (zh) 一种冷加工液压活塞杆用非调质钢及制备方法
CN114807773A (zh) 一种高力学性能风力发电机轴用钢及其制备工艺
CN101921962A (zh) 一种d级抽油杆钢及其生产方法
CN107815601B (zh) 含Nb、Cr微合金建筑钢盘条及其LF炉生产方法
CN103014522A (zh) 一种新型低成本耐磨高强钢q550d钢板及其生产方法
CN105063480A (zh) 一种高强度含硼冷镦钢的生产方法
CN103725975A (zh) 一种新型低成本高强钢q500系列钢板及其生产方法
CN111471936A (zh) 一种改进型农机刃具用钢及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C57 Notification of unclear or unknown address
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Feng Jianhang

Document name: Written notice of preliminary examination of application for patent for invention

C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C57 Notification of unclear or unknown address
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Feng Jianhang

Document name: Notification of the application for patent for invention to go through the substantive examination procedure

C57 Notification of unclear or unknown address
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Feng Jianhang

Document name: Notice of first review

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090715

Termination date: 20140407