一種高硅軋制鋼板及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種高硅含量設(shè)計(jì)，配合淬火回火技術(shù)改善鋼的硬度和強(qiáng)韌性的方法。本發(fā)明主要成分：碳：0.18-0.28%；硅：0.82-0.95%；錳：1.50-1.90%；鈦：0.020-0.040%；銅≤0.25%；磷≤0.015%；硫≤0.012%；余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。采用本發(fā)明生產(chǎn)的裝載機(jī)主刃板用高耐磨鋼達(dá)到了優(yōu)異的硬度和強(qiáng)韌性匹配，韌脆性轉(zhuǎn)變溫度在零下20-28℃。組織中的硬相含量可達(dá)到98%，硬度400-440HBW；零下20℃缺口沖擊韌性30-49焦耳，強(qiáng)韌性鋼板的抗拉強(qiáng)度范圍在1360-1460MPa，通過(guò)回火處理，消除了組織內(nèi)應(yīng)力，提高了塑性指標(biāo)，延伸率能達(dá)到12%。由此可見(jiàn)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步，實(shí)施效果顯著，回火穩(wěn)定性更好。表1是傳統(tǒng)錳13耐磨鋼與本發(fā)明耐磨鋼性能對(duì)比，且成本降低600元/噸。
【專利說(shuō)明】一種高硅軋制鋼板及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是提高裝載機(jī)主刃板耐磨鋼硬度及強(qiáng)韌性的的工藝技術(shù)，是一種高硅含量設(shè)計(jì)，配合淬火回火技術(shù)改善鋼的硬度和強(qiáng)韌性的方法。
[0002]【背景技術(shù)】
傳統(tǒng)的高錳耐磨鋼，錳含量達(dá)13%以上，需要兩次淬火熱處理，水韌處理工藝復(fù)雜，時(shí)間長(zhǎng)，成本高；高錳鋼冶煉加入錳合金量過(guò)大，需要電弧爐冶煉，澆注偏析嚴(yán)重，軋制過(guò)程困難，基本不適宜軋制生產(chǎn)，多以電爐鑄鋼形式生產(chǎn)。裝載機(jī)主刃板多數(shù)使用鑄造件，價(jià)格高，外表質(zhì)量粗糙，沒(méi)有強(qiáng)烈碰撞缺少形成馬氏體轉(zhuǎn)變條件，使用壽命不高。碳含量在
0.70-1.0%，錳含量13-14%，顯然焊接性能差；低溫韌性-0°C無(wú)缺口沖擊試樣沖擊功在6-17焦耳，適應(yīng)不了 _20°C以下環(huán)境，帶缺口沖擊試樣韌性高于27焦耳的技術(shù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)裝載機(jī)主刃板技術(shù)缺陷和市場(chǎng)需求，改掉常規(guī)高錳鋼技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)降低錳含量和碳含量，適宜轉(zhuǎn)爐快速冶煉，提供一種用高硅軋制鋼板，淬火回火技術(shù)改善鋼硬度及強(qiáng)韌性的方法，獲得硬相馬氏體金相組織，該方法流程短、效率高、易操作，易于焊接，成本低廉，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐連鑄工藝控制。
[0004]本發(fā)明主要成分:碳:0.18-0.28% ；硅:0.82-0.95% ；錳:1.50-1.90% ；鈦:
0.020-0.040% ;銅≤0.25% ;磷≤0.015% ;硫≤0.012% ;余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0005]本發(fā)明的工藝步驟有:
(1)LF爐外精煉:加熱時(shí)間15分鐘，造白渣脫硫，加入微量合金調(diào)整鈦含量；
(2)VD/RH真空脫氣:真空185-200Pa處理20分鐘，喂線后氬氣軟吹10分鐘。
[0006](3)板坯加熱:均熱溫度范圍1100_1150°C，均熱時(shí)間范圍2.5-4.5小時(shí)，通過(guò)利用細(xì)小彌散的TiN質(zhì)點(diǎn)和950-970°C低溫加熱來(lái)抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大，獲得細(xì)小而均勻的奧氏體晶粒。
[0007](4)粗軋:開(kāi)軋溫度1050-1100°C，單道次壓下率20_26%，通過(guò)反復(fù)再結(jié)晶細(xì)化奧氏體晶粒。
[0008](5)精軋:開(kāi)軋溫度范圍920_970°C，單道次壓下率15_20%，在未結(jié)晶奧氏體區(qū)施以大變形量，使奧氏體晶粒拉伸成變形帶。
[0009](6)淬火:溫度900_960°C，冷卻速度范圍30-45°C /s，形成高密度位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，獲得細(xì)小均勻的98%馬氏體金相顯微組織。
[0010](7)鋼板回火:溫度280~300°C，保溫時(shí)間控制2h。
[0011]本發(fā)明中:軟吹是指鋼包底吹氬氣強(qiáng)度恰好使鋼水受到均勻合理攪拌，成分充分均勻化，氣體、夾雜等上浮，不使鋼水劇烈翻騰暴露到空氣中，以保護(hù)渣與空氣隔離，保護(hù)鋼水不受到氧化
本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別:本發(fā)明技術(shù)方案中加入了硅:0.82-0.95%，還可以加入鑰硼等，提高淬透性，改善鋼的強(qiáng)度硬度。[0012]本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明生產(chǎn)的裝載機(jī)主刃板用高耐磨鋼達(dá)到了優(yōu)異的硬度和強(qiáng)韌性匹配，韌脆性轉(zhuǎn)變溫度在零下20-28°C。組織中的硬相含量可達(dá)到98%，硬度400-440HBW ;零下20°C缺口沖擊韌性30-49焦耳，強(qiáng)韌性鋼板的抗拉強(qiáng)度范圍在1360-1460MPa，通過(guò)回火處理，消除了組織內(nèi)應(yīng)力，提高了塑性指標(biāo)，延伸率能達(dá)到12%。由此可見(jiàn)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步，實(shí)施效果顯著，回火穩(wěn)定性更好。表1是傳統(tǒng)錳13耐磨鋼與本發(fā)明耐磨鋼性能對(duì)比，且成本降低600元/噸。
【權(quán)利要求】
1.一種高硅軋制鋼板，其特征在于:由以下按重量百分計(jì)的下列組分制成:碳:0.18-0.28% ；硅:0.82-0.95% ;錳:1.50-1.90% ;鈦:0.020-0.040% ;銅≥ 0.25% ;磷(0.015% ;硫≥0.012% ;余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:具體步驟為:LF爐外精煉，VD/RH真空脫氣，板坯加熱，粗軋，精軋，淬火，鋼板回火。
3.如權(quán)利要求2所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:所述的LF爐外精煉工序:加熱時(shí)間15分鐘，造白渣脫硫，加入微量合金調(diào)整鈦含量。
4.如權(quán)利要求2所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:所述的VD/RH真空脫氣工序:真空185-200Pa處理20分鐘，喂線后氬氣軟吹10分鐘。
5.如權(quán)利要求2所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:所述的板坯加熱工序:均熱溫度范圍1100-1150°C，均熱時(shí)間范圍2.5-4.5小時(shí)，通過(guò)利用細(xì)小彌散的TiN質(zhì)點(diǎn)和950-970°C低溫加熱來(lái)抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大，獲得細(xì)小而均勻的奧氏體晶粒。
6.如權(quán)利要求2所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:所述的粗軋工序:開(kāi)軋溫度1050-1100°C，單道次壓下率20-26%，通過(guò)反復(fù)再結(jié)晶細(xì)化奧氏體晶粒。
7.如權(quán)利要求2所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:所述精軋工序:開(kāi)軋溫度范圍920-970°C，單道次壓下率15-20%，在未結(jié)晶奧氏體區(qū)施以大變形量，使奧氏體晶粒拉伸成變形帶。
8.如權(quán)利要求2所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:所述淬火工序:溫度900-9600C，冷卻速度范圍30-45°C /s,形成高密度位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，獲得細(xì)小均勻的98%馬氏體金相顯微組織。
9.如權(quán)利要求2所述 的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:所述鋼板回火工序:溫度280~300°C，保溫時(shí)間控制2h。
10.如權(quán)利要求2所述的高硅軋制鋼板的制備工藝，其特征在于:具體步驟如下:(1)LF爐外精煉:加熱時(shí)間15分鐘，造白渣脫硫，加入微量合金調(diào)整鈦含量； (2)VD/RH真空脫氣:真空185-200Pa處理20分鐘，喂線后氬氣軟吹10分鐘；軟吹是指鋼包底吹氬氣強(qiáng)度恰好使鋼水受到均勻合理攪拌，成分充分均勻化，氣體、夾雜上浮，不使鋼水劇烈翻騰暴露到空氣中，以保護(hù)渣與空氣隔離，保護(hù)鋼水不受到氧化； (3)板坯加熱:均熱溫度范圍1100-1150°C，均熱時(shí)間范圍2.5-4.5小時(shí)，通過(guò)利用細(xì)小彌散的TiN質(zhì)點(diǎn)和950-970°C低溫加熱來(lái)抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大，獲得細(xì)小而均勻的奧氏體晶粒; (4)粗軋:開(kāi)軋溫度1050-1100°C，單道次壓下率20-26%，通過(guò)反復(fù)再結(jié)晶細(xì)化奧氏體晶粒; (5)精軋:開(kāi)軋溫度范圍920-970°C，單道次壓下率15-20%，在未結(jié)晶奧氏體區(qū)施以大變形量，使奧氏體晶粒拉伸成變形帶； (6)淬火:溫度900-960°C，冷卻速度范圍30-45°C/s，形成高密度位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，獲得細(xì)小均勻的98%馬氏體金相顯微組織； (7)鋼板回火:溫度280~300°C，保溫時(shí)間控制2h。
【文檔編號(hào)】C22C38/16GK103469077SQ201310457659
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】馮勇, 孫衛(wèi)華, 劉曉東, 王金華, 王南輝, 賈慧領(lǐng), 賈希光, 李永亮, 謝暉, 尹輝 申請(qǐng)人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司