[发明专利]一种180～200mm厚度合金结构钢27SiMn及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种180～200mm厚度合金结构钢27SiMn及其生产工艺，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.27～0.30、Si：1.2～1.4、Mn：1.2～1.3、P≤0.030、S≤0.030、B：0.0008～0.001、Ti：0.020～0.030，其余为Fe和残留元素。其生产工艺包括：转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→模铸浇铸→加热→轧制→堆冷→热处理。本发明通过对合金结构钢27SiMn成分的合理设计，以及生产工艺的改进、参数精准控制等，获得了综合性能优良，厚度达180～200mm的合金结构钢27SiMn，更好地满足了客户要求。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种180～200mm厚度合金结构钢27SiMn及其生产工艺。

背景技术

27SiMn做为一种合金结构钢，具有较高的强度和耐磨性，淬透性较高，切削加工性能良好，热处理时钢的韧性降低较少，水冷时仍能保持较高的韧性。因27SiMn材质特殊、优点突出，广泛应用于煤矿液压缸的大型支架锻件等，多数为热处理状态使用。

公开号为CN103773927B的专利提供了一种高强韧性27SiMn钢热处理工艺，其主要工艺流程为：原料→加热→油淬→空冷→回火→空冷；主要工艺为：将原料27SiMn钢充分加热奥氏体化，先油冷到略高于贝氏体转变温度后，再取出空冷至室温，使其缓慢发生较为充分的贝氏体转变，最后低温回火得到贝氏体组织。但是该发明专利未提供钢材的冶炼、轧制工艺，而且所述的热处理工艺仅适用于试样或零件，由于试样或零件的淬透性与大厚度钢板差别很大，得到的组织、性能有很大区别，因此该方法不适用于180～220mm厚度合金结构钢27SiMn的生产。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种合金结构钢27SiMn。

本发明还提供了一种180～220mm厚度合金结构钢27SiMn的生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种合金结构钢27SiMn，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.27～0.30、Si：1.2～1.4、Mn：1.2～1.3、P≤0.030、S≤0.030、B：0.0008～0.001、Ti：0.020～0.030，其余为Fe和残留元素。

进一步的，所述化学成分的碳当量为（0.47～0.53）%。（Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15）

一种180～200mm厚度合金结构钢27SiMn的生产工艺，包括如下步骤：

转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→模铸浇铸→加热→轧制→堆冷→热处理。

a.转炉冶炼：控制入炉铁水温度、铁水Si成分，冶炼过程中控制好钢水装入量、冶炼时间，出钢过程吹氩处理；

b.LF精炼：加热时间按照三次控制，一加热时间8～10min，加入300～400m长度Al线；二加热时间12～15min，加热过程根据钢水重量调配合金，三加热时间6～10min，进行钢水成分调控，加入Ca线，保证造渣效果；

c.VD真空处理：控制真空度、真空脱气时间，保证真空脱气效果；

d.模铸：浇铸前钢水进行软吹氩，控制浇铸速度、浇铸温度，钢锭浇铸完毕后在冒口端钢水中加入发热剂，保证钢水补缩效果；

e.加热：控制钢锭装炉温度，钢锭温度200～550℃，加热过程中800℃以下升温速度＜60℃/h，升温至880～920℃进行保温3～4h，高温段按照1240～1260℃保温，保温系数按照H×9～10min/cm计算，其中H为钢锭厚度值，以厘米计；