[发明专利]一种42CrMo合金结构钢特厚板及其生产方法

说明书

 

技术领域

本发明属于钢材制造技术领域，具体涉及一种42CrMo合金结构钢特厚板及其生产方法。

背景技术

高强度宽厚钢板是钢铁产业发展政策中明确提出要鼓励生产的产品。它属资源节约型钢材，同时也是比较典型的高技术含量、高附加值产品，广泛用于能源、交通、建筑、工程机械等国民经济各个重要领域，具有很大的市场潜力。随着钢材需求行业的技术升级，对钢材的性能也不断提出新的更高的要求。宽厚钢板是钢铁产品类别中归属于中厚板的一类主导产品，一般泛指采用宽厚板轧机生产的宽度在3000 mm以上，厚度在4 mm以上的钢板。由于宽厚钢板的平面尺寸及厚度都比较大，宽厚板的产品适用性强，在制作大型容器、设备和钢结构时比其余产品利用率高，更经济合理，因此被许多行业用户广泛选用。80mm-150mm厚度的合金结构钢42CrMo，因具有较高的强度和韧性，切削加工性能好，一般用于制造松土器单齿支角齿杆、截面较大的轴和主轴、高负荷的操纵轮、螺栓、齿轮，化工用高压导管等。由于42CrMo合金添加量较大钢板容易发生偏析、疏松等缺陷，加上特厚板淬透性差，因此生产该合金结构特厚钢板难度较大。

发明内容

本发明目的是提供一种能够可靠地保证42CrMo合金结构钢特厚板的生产质量，强度高、韧性和切削加工性能好，而且适合大生产操作的42CrMo合金结构钢特厚板及其生产方法。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：一种42CrMo合金结构钢优质结构钢特厚板是由如下质量百分比的化学成分冶炼轧制而成：C：0.39～0.43、Si：0.17～0.30、Mn：0.60～0.75、P：≤0.018、S：≤0.005、Cr：0.95～1.15、Mo：0.15～0.25、Als：0.015～0.030，其余为Fe。

一种生产所述42CrMo合金结构钢特厚板的工艺方法，包括以下步骤：优质铁水熔炼、KR铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、真空脱气处理、铸锭、加热和轧制，所述优质铁水熔炼采用电炉或平炉冶炼；

所述KR铁水预处理步骤中，到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫，脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃，达到铁水中按质量百分比含S≤0.005 wt%、；

所述转炉冶炼步骤中，采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S≤0.005 wt%、含P≤0.080 wt%，铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差控制在±1t，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R控制在2.5-4.0范围内，出炉钢水中按质量百分比含碳≥0.05wt%，含P≤0.015wt%，含S≤0.012wt%；出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中全程吹氩，氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1570℃；

   所述LF炉精炼步骤中，精炼过程中全程吹氩，加入精炼渣料的碱度为4.0～6.0，加热时间按两次控制，第一次加热7～12min，第二次加热6～10 min，粘渣次数≥6次，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气上钢温度为1565±15℃或采用真空脱气上钢温度为1610±15℃；

所述真空脱气处理步骤中，VD真空度≤67Pa，保压时间≥15min，破真空后软吹2～5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，在线包抽真空1.7min，关闭氩气，加覆盖剂，保证铺满钢液面，上钢温度1565±15℃；

所述铸锭步骤中，中间包预热过热度控制在15～50℃，本体浇注时间控制

在12～20min,冒口浇注时间控制在2～6 min，钢锭脱模后堆冷24～60小时；

所述加热步骤中，钢锭入炉后焖钢2h，1000℃以下升温速度小于100℃/h， 1000℃以上升温速度小于130℃/h，钢锭最高加热温度控制在≤1320℃；

所述轧制步骤中，采用2阶段轧制，一阶段开轧温度控制在1050℃～1150℃，二阶段开轧温度≤950℃，单道次压下量15～20mm，累计压下率≥65%，终轧温度控制在800～920℃，钢板堆垛缓冷，堆冷温度≥250℃，堆冷时间≥12小时。