[发明专利]一种HB500级低锰耐磨钢板的制造方法有效
申请号: | 201110347184.5 | 申请日: | 2011-11-07 |
公开(公告)号: | CN102392186A | 公开(公告)日: | 2012-03-28 |
发明(设计)人: | 姜在伟;张逖;王新;王昭东;邓想涛 | 申请(专利权)人: | 南京钢铁股份有限公司;东北大学 |
主分类号: | C22C38/32 | 分类号: | C22C38/32;C21D8/02 |
代理公司: | 南京汇盛专利商标事务所(普通合伙) 32238 | 代理人: | 陈扬 |
地址: | 210035 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 hb500 级低锰 耐磨 钢板 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种耐磨钢生产,具体地说是一种HB500级低锰含量耐磨钢板的制造方法。
背景技术
耐磨钢主要应用于工作条件恶劣的工程、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械设备上,如推土机、装载机、挖掘机、自卸车及各种矿山机械等。不仅需要较高的强度硬度来抵抗磨损还需要有一定的耐冲击能力。根据不同的使用条件,对耐磨钢产品性能的需求也存在差异,应采用具有不同硬度和韧性配合的耐磨钢板来实现延长机械设备使用寿命的目的。目前低级别耐磨钢硬度、抗拉强度等较低,不能满足用户的高耐磨性要求。
发明内容
为了克服现存技术难题,本发明的目的是提供一种HB500级低锰耐磨钢板的制造方法,该制造方法得到的耐磨钢板布氏硬度超过470HB、具有良好韧性和高强度的化学成分体系,可以满足6-60mm不同规格产品的性能要求。本发明轧制及热处理工艺简单,热处理参数可控范围较宽,产品综合性能良好,具有很好的开发价值及市场前景。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种HB500级低锰耐磨钢板的制造方法,其特征在于:该方法具体步骤如下:
1)坯料选择:连铸坯料化学成分按重量百分比为:C 0.25~0.30%,Si 0.20~0.50%,Mn 0.20~0.50%,P ≤0.015%,S ≤0.0050%,Al 0.20~0.05%,Ti 0.010~0.025%,Cr 0.70~1.0%,Mo 0.10~0.35%,B 0.001-0.002%,其余为Fe和不可避免的杂质;且碳当量Ceq(%)≤0.56,碳当量Ceq(%)= C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5;
2)轧制工艺:选择上述连铸坯料,加热温度为1100~1200℃,保温时间为150-180min,轧制方法采用奥氏体在结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段轧制,粗轧每道次压下率10-20%,终轧温度1000~1050℃,粗轧成1.7~2.0倍成品厚度的中间坯;精轧开轧温度为850~920℃,每道次压下率为8~12%;
3)轧后冷却工艺:采用层流冷却,终冷温度600~700℃,冷却速率10~20℃/S;
4)淬火工艺:钢板加热温度为860~940℃,保温时间10~30min,保温后以40℃/S的速度冷却至常温;
5)回火工艺:淬火钢板加热温度为150-300℃,保温时间1-3小时后上冷床空冷,得到HB500级低锰耐磨钢板。
本发明中,连铸坯料化学成分按重量百分比优选为:C 0.27~0.28%,Si 0.28~0.31%,Mn 0.36~0.34%,P ≤0.009%,S ≤0.0020%,Al 0.028~0.037%,Ti 0.016~0.020%,Cr 0.72~0.83%,Mo 0.200~0.202%,B 0.0017%,其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明得到的低锰耐磨钢板,布氏硬度至少HB500以上,抗拉强度至少1500MPa,-20℃冲击韧性至少40J/cm,断裂伸长率12%以上。
本发明的主要化学成分含量及主要作用为:
碳是对耐磨钢强度、硬度、淬硬性及耐磨性影响最大的基本元素。碳含量过高,热处理后形成的马氏体硬度较高,但塑性韧性很低,且热处理时易形成裂纹,同时也会降低钢的焊接性能;碳含量过低,硬度降低,同时也降低了耐磨性。
硅在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂,与铬结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,随着硅含量的提高,钢的抗拉强度提高,屈服点提高,伸长率下降,钢的面缩率和冲击韧性显著降低,硅含量过高也会恶化钢的焊接性。
锰是好的脱氧剂和脱硫剂。显著提高淬透性。锰溶入铁素体引起固溶强化,硬度随锰含量的提高而上升,冲击韧性则随之下降。锰含量过高,会降低焊接性能。
磷和硫在通常情况下都是钢中有害元素,增加钢的脆性。磷会破坏钢的焊接性能及塑性;硫易与锰结合产生夹杂,还能降低钢的韧性。因此,应尽量减少磷、硫在钢中的含量。但由于在工业生产中,过低的磷、硫含量控制会给冶炼带来困难,因此本发明的磷含量≤0.015%,硫含量≤0.005%。
铝主要用来脱氧。钢中加入少量的铝可细化晶粒,提高冲击韧性。铝含量过高会导致Al的氧化物夹杂增加,降低钢的纯净度。本发明的铝(Al)含量为0.02~0.04%。
钼能显著提高钢的淬透性,提高钢的硬度和强度。钼是中强碳化物形成元素,在钢中主要以碳化物的形式存在,弥散地分布在基体中强化基体,提高钢的硬度。
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