[发明专利]一种耐磨钢板的生产方法

说明书

所属技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术，特别是一种耐磨钢板的生产方法。

背景技术

高强度耐磨钢板作为一类重要的钢铁材料,广泛应用于矿山机械、车辆、船舶、桥梁等行业。随着经济的迅速发展,对高强度耐磨板的需求增长迅猛。

现有耐磨钢工艺路线一般分三种：热轧+淬火+回火；控轧+轧后控冷+回火或控轧+正火+回火；控轧+水幕控制冷却+回火。现有技术的缺陷是：耐磨钢板的组织为回火马氏体或贝氏体，组织粗大、钢板性能不均匀；加入大量的合金元素强化马氏体，提高马氏体的淬硬性及回火抗力，提高钢板的淬透性，以满足钢板高强度、高硬度性能，生产成本高；火焰切割后，在切割处产生软点而形成裂纹源，在外力作用下裂纹扩展，造成钢板开裂，经常形成质量异议；塑性及韧性差，同时不易冷弯成型；加入大量合金元素后，钢板焊接性能差；合金含量高，连铸坯易产生表面裂纹，连铸坯下线后要堆垛缓冷，必须带温清理，增加生产难度，清理操作作业环境差。

中国专利申请号201010260178.1 “一种低成本高强度耐磨钢板及其生产方法” ，工艺为Q+T，成分体系为C-Si-Mn-Cr-Ti。该钢板生产工艺为淬火+回火，其组织为粗大的回火马氏体组织，传统的淬火后回火耐磨钢的残余奥氏体为≤3%。该发明存在的不足之处是继承了传统耐磨钢的特点，低的回火温度及加入Cr合金元素，钢的高硬度的同时塑性极韧性差；（淬火+回火）钢板中加入Cr后，Cr 既提高钢板的强度及硬度，Cr同时降低材料的冲击韧性；钢板采用热轧后加速冷却，钢板的塑性及韧性亦低，这也是在目前在轧制工艺研究中发现的不争事实；回火温度430℃时，马氏体中将析出ε碳化物，为阻碍碳化物的析出必须有足够的Si，该钢中Si低，回火后钢的塑性及韧性差；耐磨钢回火温度430℃时Cr₂₃C₆及Cr₇C₃未完成向M2C的转变，钢板的性能不均匀，造成大量性能不合钢板；钢中入Cr后，连铸坯易产生裂纹，板坯需要带温清理，清理操作工况条件差；铸坯表面质量不稳，不能实现热坯直装加热，不利于节能减排。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术的不足之处，提供一种耐磨钢板（8～60mm）的生产方法。该方法降低耐磨钢成分中合金含量，不采用贵重合金Ni、Mo等元素，采用合适的轧制工艺及Q-P处理工艺，形成马氏体+残余奥氏体（5%～10%）及析出50～100nm碳化物复合组织，提高耐磨钢板的综合性能，特别是提高塑性及韧性，生产出低成本、高性能的NM360、NM400钢板；轧钢生产进行直装，改善操作工作业环境，实现节能减排、绿色钢铁的理念。

本发明的技术方案：

一种耐磨钢板的生产方法，生产工艺路线为铁水脱硫→转炉冶炼→精炼→连铸→轧制→Q-P处理 。

钢的化学成分质量百分比为C=0.15～0.20，Si=0.4～0.7，Mn=0.7～1.50，P≤0.020，

S≤0.010，Ti=0.020～0.10，B=0.0005～0.0020，Nb=0.010～0.020，其余量为Fe和不可避免的杂质。

钢的生产工艺步骤为：

（1）铁水脱硫：铁水入转炉前确保扒渣干净；处理后铁水硫含量S≤0.010%。

（2）转炉冶炼：终点控制C≥0.06%，P≤0.015%，S≤0.015%；确保C-T协调出钢，出钢时间≥3min；挡渣出钢，渣厚≤50mm；出钢过程中向钢包内加入预熔渣；各类合金应在出钢至1/4左右时开始加入，到2/3左右时加完。

（3）精炼：备好Mn-Fe和Si-Fe等合金散料，根据LF炉第一个样成分补加适量合金调整成分，严格控制上下炉碳量差≤0.02%；钢水在LF炉通电时间≥20min，总吹氩时间≥40分钟，白渣保持时间≥15min；精炼结束前加入B-Fe硼铁并进行钢水Ti含量调整与控制；出站时根据钢水中AlT含量适量调整；出站前对钢水进行软吹氩操作，软吹氩时间应大于5min；开浇炉出站温度1624～1634℃，连浇炉出站温度1618～1628℃；钢水进VD炉即开启全程吹氩、测温，在VD炉总吹氩时间≥30分钟：抽真空目标0.5 tor 以下，保持时间不小于10min；备好干燥的合金和增碳剂，对钢水中C、Si、Mn等成分进行调节；出站时喂SiCa线或CaFe线，喂入量300～700m，并根据钢水中Alt含量适量调整；钢水出VD炉前软吹大于5min；开浇炉上台温度1564～1574℃，连浇炉上台温度1559～1569℃。