本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉,尤其涉及一種高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術:
1、耐磨鋼是一種廣泛應用于工程機械、礦山機械、煤礦機械等領域的特殊鋼材,其性能要求通常包括高強度、高硬度以及良好的沖擊韌性。特別是在低溫環(huán)境下,耐磨鋼的抗低溫沖擊韌性顯得尤為重要。近年來,隨著技術的不斷進步,高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板及其生產(chǎn)方法得到了廣泛關注和研究。耐磨鋼的性能要求通常包括硬度、抗拉強度、屈服強度、伸長率以及沖擊韌性。硬度是衡量耐磨鋼耐磨性能的重要指標,通常要求硬度在420-480hbw之間??估瓘姸群颓姸葎t決定了耐磨鋼的承載能力,國標推薦抗拉強度≥1250mpa,屈服強度≥1100mpa。伸長率反映了鋼材的塑性變形能力,一般要求伸長率≥13%。沖擊韌性則是指在一定溫度下,鋼材抵抗沖擊載荷而不發(fā)生斷裂的能力,對于高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板,通常要求在-40℃下的沖擊功≥40j。
2、目前,已有多種高低溫沖擊韌性耐磨鋼被開發(fā)和應用。例如,湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司開發(fā)的一種高低溫韌性nm450耐磨鋼板,其化學成分和工藝參數(shù)經(jīng)過優(yōu)化,使得鋼板在保持高硬度和高強度的同時,具有優(yōu)異的低溫沖擊韌性,該耐磨鋼板的硬度為420-480hbw,屈服強度≥1100mpa,抗拉強度≥1350mpa,伸長率≥13%,-40℃沖擊功40j。此外,萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司也發(fā)明了一種具有良好低溫沖擊韌性耐磨鋼板及其制備方法,該耐磨鋼板的化學成分包括c、si、mn、ni、mo、cr、ti等元素,通過控制各元素的含量和比例,以及采用緩冷和熱處理等工藝措施,使得鋼板在-40℃下的沖擊功達到50j,組織形態(tài)為殘余奧氏體+回火馬氏體,具有優(yōu)異的綜合性能,但是上述工藝仍舊存在一些問題或缺陷,比如,制備過程中需要使用特殊的裝置,回火工藝容易導致鋼板的耐磨性和硬度下降,微合金化影響鋼板的焊接性能等。
3、因此,如何開發(fā)一種綜合性能優(yōu)異,可以顯著提高耐磨鋼的低溫沖擊韌性,滿足各種惡劣工況使用需求的高低溫沖擊韌性耐磨鋼,是目前亟待解決的技術難題。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供了一種高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板,所述鋼板由以下重量百分比的原料組成:
2、c:0.15-0.25%,si:0.20-0.45%,mn:1.20-1.50%,ni:0.60-1.00%,cr:0.40-0.80%,mo:0.40-0.60%,cu:≤0.012%,ti:0.010-0.050%,al:0.030-0.050%,b:0.001-0.003%,s:≤0.005%,余量為fe及不可避免的雜質(zhì)。
3、優(yōu)選的,所述鋼板的厚度為2-7mm。
4、優(yōu)選的,所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
5、(1)將所有原料在煉鋼原料烘干機中進行干燥處理;
6、(2)將干燥后的原料轉(zhuǎn)運至煉鋼爐中進行冶煉且全程吹氮,冶煉完成后出鋼;
7、(3)將鋼水轉(zhuǎn)入精煉爐中進行精煉,精煉過程按照常規(guī)工藝進行,隨后進入rh爐或vd爐中進行真空處理;
8、(4)真空處理完成后依次進行連鑄、加熱、軋制處理;
9、(5)軋制處理結(jié)束后進行熱處理,即得到高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板。
10、優(yōu)選的,步驟(1)所述干燥處理后原料的含水量<0.5wt%。
11、優(yōu)選的,步驟(2)還包括加入硅鐵脫氧劑的步驟,所述硅鐵脫氧劑的添加量為1-3kg/t,步驟(2)所述出鋼溫度控制在1590-1620℃之間。
12、優(yōu)選的,步驟(3)所述真空處理的真空度為67~134pa,真空處理時間為10-60min。
13、優(yōu)選的,步驟(4)所述連鑄過程中采用動態(tài)輕壓下技術提高連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量,連鑄坯的厚度和寬度根據(jù)具體需求進行調(diào)整,保溫罩冷緩時間控制在24-48h,所述輕壓下速度為0.84-0.90mm/min。
14、優(yōu)選的,步驟(4)軋制過程中的開軋溫度為1050℃-1160℃,終軋溫度950-1000℃。
15、優(yōu)選的,步驟(5)所述熱處理包括淬火和回火。
16、優(yōu)選的,所述淬火的加熱溫度控制在850-900℃之間,保溫時間為1-5min,淬火冷卻方式為油冷,淬火終冷溫度為320℃,所述回火的加熱溫度控制在180-230℃之間,保溫時間為1.0-1.5h,回火的冷卻方式為空冷。
17、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明通過合理控制鋼板的化學成分和優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少鋼板在軋制過程中的不均勻形變;通過合理控制緩冷時間和冷卻方式,減少表面溫度差,避免因冷卻不均導致的瓢曲,制備得到的鋼板不但具有高低溫沖擊韌性,而且屬于薄規(guī)格耐磨鋼板,適合在低溫環(huán)境下使用。
1.一種高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板,其特征在于,所述鋼板由以下重量百分比的原料組成:
2.根據(jù)權利要求1所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板,其特征在于,所述鋼板的厚度為2-7mm。
3.根據(jù)權利要求1所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,包括以下步驟:
4.根據(jù)權利要求3所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(1)所述干燥處理后原料的含水量<0.5wt%。
5.根據(jù)權利要求3所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(2)還包括加入硅鐵脫氧劑的步驟,所述硅鐵脫氧劑的添加量為1-3kg/t,步驟(2)所述出鋼溫度控制在1590-1620℃之間。
6.根據(jù)權利要求3所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(3)所述真空處理的真空度為67~134pa,真空處理時間為10-60min。
7.根據(jù)權利要求3所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(4)所述連鑄過程中采用動態(tài)輕壓下技術提高連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量,連鑄坯的厚度和寬度根據(jù)具體需求進行調(diào)整,保溫罩冷緩時間控制在24-48h,所述輕壓下速度為0.84-0.90mm/min。
8.根據(jù)權利要求3所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(4)軋制過程中的開軋溫度為1050℃-1160℃,終軋溫度950-1000℃。
9.根據(jù)權利要求3所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(5)所述熱處理包括淬火和回火。
10.根據(jù)權利要求9所述高低溫沖擊韌性的耐磨鋼板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述淬火的加熱溫度控制在850-900℃之間,保溫時間為1-5min,淬火冷卻方式為油冷,淬火終冷溫度為320℃,所述回火的加熱溫度控制在180-230℃之間,保溫時間為1.0-1.5h,回火的冷卻方式為空冷。