專利名稱：：一種無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鋼板及其生產(chǎn)工藝，具體的說(shuō)是一種無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：高強(qiáng)韌性耐磨鋼板作為一類重要的鋼鐵結(jié)構(gòu)材料，要求具有高強(qiáng)韌性、高硬度、可焊、耐磨等優(yōu)良的綜合性能，廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、車輛船舶、橋梁及工程機(jī)械等行業(yè)。國(guó)外高強(qiáng)韌性耐磨鋼板制造技術(shù)是采用軋后在線直接淬火工藝，其化學(xué)成分設(shè)計(jì)采用低碳及少量合金元素，調(diào)質(zhì)狀態(tài)下供貨，主要組織為回火馬氏體。耐磨鋼板具有合金含量相對(duì)低、高強(qiáng)韌性、高硬度以及可焊性等特點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多鋼板生產(chǎn)廠也開(kāi)始加大了高強(qiáng)韌性耐磨鋼板的開(kāi)發(fā)力度，主要采用軋后離線重新加熱奧氏體化后淬火加中溫回火工藝，組織主要為回火馬氏體組織，但生產(chǎn)的高強(qiáng)度耐磨鋼板往往存在硬度不均、制造成本高、板形較差及韌性較低等問(wèn)題。貝氏體耐磨鋼是高強(qiáng)韌性耐磨鋼板的一種，貝氏體耐磨鋼具有高強(qiáng)度及良好韌性的特性。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)貝氏體耐磨鋼有以下專利-專利號(hào)為95103148.1，
專利名稱：為"一種低合金貝氏體耐磨鋼"的專利，此方法采用中碳低合金鋼在連續(xù)冷卻條件下(空冷)獲得馬氏體-貝氏體復(fù)相組織，主要應(yīng)用于濕磨及需承受沖擊載荷較大的工件。專利號(hào)為200510025978.4，
專利名稱：為"一個(gè)貝氏體耐磨鋼板制備工藝"的專利，此方法采用包內(nèi)變質(zhì)處理，軋后空冷或緩冷獲得貝氏體，特別涉及一種適用于吊機(jī)抓斗或鏟運(yùn)機(jī)鏟斗的刃口板等。專利號(hào)為200510032524.X，
專利名稱：為"高強(qiáng)度鑄造空冷貝氏體耐磨鋼及其制備方法"的專利，此方法是用中碳低合金鋼采取鑄造空冷方法獲得的貝氏體耐磨鋼。專利號(hào)為200510079346.6，
專利名稱：為"超細(xì)貝氏體耐磨鋼及其制造工藝"的專利，此方法是采用一種高碳MnCrWSiAlV系低合金鋼，經(jīng)特殊熱處理后獲得超細(xì)貝氏體組織和少量高碳含量的殘余奧氏體組織。專利號(hào)為96192013.0，
專利名稱：為"改進(jìn)的無(wú)碳化物貝氏體鋼及其生產(chǎn)方法"的專利，此方法是一種生產(chǎn)耐磨和抗?jié)L壓接觸疲勞的其顯微組織基本上無(wú)碳化物的貝氏體鋼，主要用于生產(chǎn)鋼軌和吊車軌道等。以上各方法所生產(chǎn)的貝氏體耐磨鋼板都有各自的特性，但工藝仍較復(fù)雜，產(chǎn)品強(qiáng)度及韌性不是很高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板及其生產(chǎn)工藝，既可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，又能提高產(chǎn)品性能與產(chǎn)品質(zhì)量，獲得高強(qiáng)度高韌性的貝氏體耐磨鋼。本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的成份重量百分比為C:0.150.25%，Mn:1.502.00%，P:00.015%，S:00.006%，Si:1.302.00%，Al:0.200.60%，Cr:0.601.00%，Mo:0.250.50%，Nb:0.0100.035%,Fe:無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝按以下工序進(jìn)行(l)將連鑄板坯送至加熱爐加熱；(2)將加熱后的連鑄板坯送至熱軋生產(chǎn)線進(jìn)行控軋控冷軋制；(3)軋制完后對(duì)軋制鋼板進(jìn)行中低溫回火處理。通過(guò)以上工序即可生產(chǎn)出無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板，無(wú)需進(jìn)行在線或離線的調(diào)質(zhì)熱處理。以上工序(l)中，連鑄板坯在加熱爐內(nèi)加熱至1150°C1250°C，出爐溫度為1200±10°C。以上工序(2)中，控制精軋階段的終軋溫度在80(TC90(TC之間，控制精軋階段道次應(yīng)變e〉l，控制冷卻速率》5°C/s，控制終冷溫度在53(rC65(TC。以上工序(3)中，中低溫回火處理的回火溫度范圍為300°C360°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是①通過(guò)Mo、Mn、Cr等元素的綜合合金化，提高鋼貝氏體的淬透性，以期得到貝氏體組織；②通過(guò)硅及鋁元素，強(qiáng)烈抑制和延緩過(guò)冷奧氏體的碳化物分解，結(jié)合其它合金元素作用，使鋼得到無(wú)碳化物析出的貝氏體組織，從而在提高耐磨鋼強(qiáng)度與硬度的同時(shí)，保證了高韌性；③通過(guò)加入一定量鋁，減少了實(shí)際加入的硅含量，從而有效降低了連鑄坯裂紋率；采取控制軋制及控制冷卻工藝，保證能得到細(xì)小均勻的貝氏體組織；⑤通過(guò)熱軋生產(chǎn)線上控軋控冷工藝技術(shù)，直接得到高強(qiáng)韌性貝氏體耐磨鋼，無(wú)需進(jìn)行在線或離線的調(diào)質(zhì)熱處理，只采用中低溫回火消除應(yīng)力，提高韌性，由于合金元素的加入大大提高了抗回火能力，中低溫回火對(duì)鋼板硬度及強(qiáng)度影響較??；⑥無(wú)需進(jìn)行在線或離線的調(diào)質(zhì)熱處理，只用采用中低溫回火消除應(yīng)力，可以節(jié)能降耗，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序⑦本發(fā)明的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板不僅具有高強(qiáng)度和高硬度，還具有良好的韌性，其力學(xué)性能詳見(jiàn)表l:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>圖1是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的XRD圖譜。圖2是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的金相組織照片。圖3是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的掃描電鏡照片。圖4是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的透射電鏡照片。圖5是圖4中殘余奧氏體的衍射花樣照片。具體實(shí)施例方式本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的成份重量百分比為C:0.150.25%，Mn:1.502.00%，P:00.015%，S:00.006%，Si:1.302.00%,Al:0.200.60%，Cr:0.601.00%，Mo:0.250.50%，Nb:0.0100.035%，F(xiàn)e:余量。合金元素主要作用如下①碳提高強(qiáng)度、硬度及耐磨性，但影響韌性及焊接性，因此本發(fā)明中將碳含量控制為0.150.25%。②錳錳提高過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，強(qiáng)烈推遲珠光體轉(zhuǎn)變的作用，獲得高貝氏體淬透性，但錳過(guò)高易產(chǎn)生偏析，所以本發(fā)明中將錳含量控制為1.502.00%。③硅本發(fā)明中無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的主要合金元素，其主要作用是強(qiáng)烈抑制和延緩過(guò)冷奧氏體的碳化物分解，提高奧氏體穩(wěn)定性，在控軋控冷中得到無(wú)碳化物貝氏體組織，以提高強(qiáng)韌性，但Si含量過(guò)高，易造成連鑄坯開(kāi)裂，因此本發(fā)明中將硅含量控制為1.302.00%。鋁與硅的作用相近，能抑制和延緩過(guò)冷奧氏體的碳化物分解，為減少高硅對(duì)連鑄坯裂紋的影響，本發(fā)明中加入鋁為0.200.60%。⑤鉬鉬具有強(qiáng)化及提高抗回火能力，防止回火脆性，且能大大提高貝氏體的淬透性，是貝氏體鋼的主要元素之一，所以本發(fā)明中將鉬含量控制為0.25%0.50%。⑥鉻鉻和鉬有相似作用，但不如鉬強(qiáng)烈，所以本發(fā)明中將鉻含量控制為0.60%1.00%。⑦鈮鈮能在控制軋制過(guò)程中起到細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化的雙重作用，所以本發(fā)明中將鈮含量控制為0.0100.035%。⑧磷、硫硫磷含量分別控制在小于0.015%及0.006%。實(shí)施例一本實(shí)施例的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的成份重量百分比為C:0.15%，Mn:1.50%，P:0%，S:0.006%，Si:1.30%，Al:0.60%，Cr:0.60%，Mo:0.25%，Nb:0.010%，F(xiàn)e:余量。以上無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝按以下工序進(jìn)行(1)將連鑄板坯送至加熱爐內(nèi)加熱至1200°C，出爐溫度控制在1200±10°C。(2)將加熱后的連鑄板坯送至熱軋生產(chǎn)線進(jìn)行控軋控冷軋制，采用兩階段軋制，控制精軋階段的終軋溫度在88(TC，控制精軋階段道次應(yīng)變e〉1，控制冷卻速率》5"C/s，控制終冷溫度在580'C。(3)軋制完后對(duì)軋制鋼板進(jìn)行中低溫回火處理，回火溫度為32CTC土10。C，保溫10小時(shí)，出爐堆冷。實(shí)施例二本實(shí)施例的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的成份重量百分比為C:0.25%，Mn:2.00%，P:0.015%,S:0%，Si:2.00%，Al:0.20%，Cr:1.00%，Mo:0.50%，Nb:0.035%，F(xiàn)e:余量。以上無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝按以下工序進(jìn)行(1)將連鑄板坯送至加熱爐內(nèi)加熱至125(TC，出爐溫度控制在1200土10。C。(2)將加熱后的連鑄板坯送至熱軋生產(chǎn)線進(jìn)行控軋控冷軋制，采用兩階段軋制，控制精軋階段的終軋溫度在87(TC，控制精軋階段道次應(yīng)變e〉l，控制冷卻速率》l(TC/s，控制終冷溫度在630。C，矯直。(3)軋制完后對(duì)軋制鋼板進(jìn)行中低溫回火處理，回火溫度為350°C±10°C，保溫12小時(shí)，出爐堆冷。實(shí)施例三本實(shí)施例無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的成份重量百分比為C:0.20%，Mn:1.6%,P:0.01%，S:0.004%,Si:1.50%,Al:0.40%，Cr:0.80%，Mo:0.30%，Nb:0.020%，F(xiàn)e:余量。以上無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝按以下工序進(jìn)行-(l)將連鑄板坯送至加熱爐內(nèi)加熱至1250°C,出爐溫度控制在1200±10°C。(2)將加熱后的連鑄板坯送至熱軋生產(chǎn)線進(jìn)行控軋控冷軋制，采用兩階段軋制，控制精軋階段的終軋溫度在86(TC，控制精軋階段道次應(yīng)變￡>1，控制冷卻速率》5TVs，控制終冷溫度在590。C,矯直。(3)軋制完后對(duì)軋制鋼板進(jìn)行中低溫回火處理，回火溫度為330°C±10°C，保溫12小時(shí)，出爐堆冷。實(shí)施例四本實(shí)施例的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的成份重量百分比為C:0.22%，Mn:1.8%，P:0.013%，S:0.003%，Si:1.7%，Al:0.50%，Cr:0.7%，Mo:0.4%，Nb:0.030%，F(xiàn)e:余量。以上無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝按以下工序進(jìn)行(l)將連鑄板坯送至加熱爐內(nèi)加熱至125(TC，出爐溫度控制在1200±l(TC。(2)將加熱后的連鑄板坯送至熱軋生產(chǎn)線進(jìn)行控軋控冷軋制，采用兩階段軋制，控制精軋階段的終軋溫度在87(TC，控制精軋階段道次應(yīng)變e〉1，控制冷卻速率》5。C/s，控制終冷溫度在60CTC，矯直。(3)軋制完后對(duì)軋制鋼板進(jìn)行中低溫回火處理，回火溫度為340°C±10°C，保溫12小時(shí)，出爐堆冷。圖1是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的XRD圖譜，由圖可知相組成主要為a相(貝氏體)及少量y相(殘余奧氏體)。圖2是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的金相組織照片，由圖可以看出耐磨鋼板的組織為細(xì)小的板條貝氏體組織。圖3是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的掃描電鏡照片，由圖可以看到板條貝氏體組織的高倍形貌。圖4是本發(fā)明無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的透射電鏡照片，由圖可以看到白亮板條貝氏體間存在黑色薄膜狀的殘余奧氏體組織，貝氏體板條中及板條間未見(jiàn)有碳化物析出。圖5是圖4中殘余奧氏體的衍射花樣照片，證實(shí)貝氏體板條間及亞板條間的黑色薄片為殘奧。本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍這內(nèi)。權(quán)利要求1.一種無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板，其成份重量百分比為C0.15～0.25％，Mn1.50～2.00％，P0～0.015％，S0～0.006％，Si1.30～2.00％，Al0.20～0.60％，Cr0.60～1.00％，Mo0.25～0.50％，Nb0.010～0.035％，F(xiàn)e余量。2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下工序(1)將連鑄板坯送至加熱爐加熱；(2)將加熱后的連鑄板坯送至熱軋生產(chǎn)線進(jìn)行控軋控冷軋制；(3)軋制完后對(duì)軋制鋼板進(jìn)行中低溫回火處理，得到無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板。3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述工序(l)中，連鑄板坯在加熱爐內(nèi)加熱至1150°C1250°C，出爐溫度為1200士10。C。4.如權(quán)利要求2所述的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述工序(2)中，控制精軋階段的終軋溫度在80CTC90(TC之間，控制精軋階段道次應(yīng)變e>l，控制冷卻速率》5'C/s，控制終冷溫度在530°C650°C。5.如權(quán)利要求2所述的無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述工序(3)中，中低溫回火處理的回火溫度范圍為300。C360。C。全文摘要本發(fā)明涉及一種鋼板及其生產(chǎn)工藝，是一種無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板及其生產(chǎn)工藝，其成份重量百分比為C0.15～0.25％，Mn1.50～2.00％，P0～0.015％，S0～0.006％，Si1.30～2.00％，Al0.20～0.60％，Cr0.60～1.00％，Mo0.25～0.50％，Nb0.010～0.035％，F(xiàn)e余量。生產(chǎn)工藝按以下工序進(jìn)行(1)將連鑄板坯送至加熱爐加熱；(2)將加熱后的連鑄板坯送至熱軋生產(chǎn)線進(jìn)行控軋控冷軋制；(3)軋制完后對(duì)軋制鋼板進(jìn)行中低溫回火處理。通過(guò)以上工序即可生產(chǎn)出無(wú)碳化物貝氏體耐磨鋼板，無(wú)需進(jìn)行在線或離線的調(diào)質(zhì)熱處理，既可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，又能提高產(chǎn)品性能與產(chǎn)品質(zhì)量，獲得高強(qiáng)度高韌性的貝氏體耐磨鋼。文檔編號(hào)B21B37/74GK101338399SQ20081002169公開(kāi)日2009年1月7日申請(qǐng)日期2008年8月14日優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日發(fā)明者軍黨,逖張,斯松華,梁學(xué)平,郭懷兵申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司