CN109609839A - 高延伸性能的低合金高强耐磨钢nm450及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450，其化学成分的重量百分比范围为：C：0.17~0.23，Si：0.10~0.50，Mn：0.8~1.50，P≤0.020，S≤0.015，Als：0.030~0.055，Nb：0.015~0.050，Ti：0.010~0.030，Cr：0.30~0.50%；Mo：0.15~0.35；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。该耐磨钢的生产方法包括铸坯双轧程控制轧制工序，该工序的第一轧程包括展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制1~5道次，单道次压下率不高于8%，避免产生轧制边部折叠缺陷；伸长轧制采用大压下制度，伸长轧制4~10道次，伸长轧制单道次压下率范围15~25%；第二轧程进行3~8道次伸长轧制，单道次压下率范围8~15%。采用本发明生产的NM450耐磨钢，抗拉强度≥1250MPa，延伸率≥13.5%，钢板耐磨性能为普通工艺生产的耐磨钢的1.2~1.4倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种低合金高强耐磨钢NM450及其生产方法，尤其涉及一种高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450及其生产方法。
背景技术
在冶金行业，衡量低合金高强耐磨钢性能的主要标准为布氏硬度的数值，如NM450代表其布氏硬度级别为450 HBW，且布氏硬度数值越大其强度级别也随之增大，导致延伸性能急剧下降。低合金高强耐磨钢NM450作为一种重要的钢铁材料，被广泛应用于矿山机械、工程机械、农业机械及铁路运输等部门。随着我国工业的飞速发展，各类机械设备不断复杂化、大型化及轻量化，对制造这些机械设备的低合金高强耐磨钢提出了更高的要求，即用于制造这些设备的低合金高强耐磨钢不但要求具有更高的硬度、强度，而且还要求具有良好的韧性及成型性能。
低合金高强耐磨钢NM450的传统生产工艺主要包括炼钢、连铸、铸坯加热、双轧程轧制、在线淬火和回火工序，该工艺中轧制工序在第一轧程即“奥氏体再结晶区”未对原始奥氏体晶粒尺寸作出要求和控制轧制工艺；在第二轧程即“奥氏体未再结晶区”钢板终轧后无奥氏体弛豫工艺，同时现有生产工艺未对淬火前奥氏体晶粒尺寸和形态进行控制，导致经过后续在线淬火+低温回火后，生产的NM450低合金耐磨钢板虽然具有高强度和高硬度，但材料的成型性能较差，表现在延伸率范围7~12%，有时甚至不足7%。如何生产出兼具高硬度、高强度和良好延伸性能的低合金耐磨钢NM450，成为业界急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450及其生产方法，通过改进生产工艺，控制原始奥氏体与形变奥氏体晶粒尺寸、形态，控制最终使用状态下马氏体形态及板条束尺寸，生产的NM450钢板具有高的硬度和硬度均匀性，同时兼具良好的延伸性能，延伸率≥13.5%。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450，其化学成分的重量百分比范围为：C：0.17~0.23%，Si：0.10~0.50%，Mn：0.8~1.50%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，Als：0.030~0.055%，Nb：0.015~0.050%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.30~0.50%；Mo：0.15~0.35%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。
上述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450，其化学成分的重量百分比范围优选为：C：0.18~0.22%，Si：0.10~0.30%，Mn：0.8~1.50%，P：≤0.015%，S：≤0.010%，Als：0.030~0.055%，Nb：0.015~0.050%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.40~0.50%；Mo：0.15~0.25%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。
具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯加热、铸坯双轧程控制轧制、空冷弛豫工序、在线淬火控制冷却和钢板低温回火工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.17~0.23%，优选0.18~0.22%；Si：0.10~0.50%，优选0.10~0.30%；Mn：0.8~1.50%；P≤0.020%，优选P≤0.015%，S≤0.015%，优选S≤0.010%；Als：0.030~0.055%；Nb：0.015~0.050%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.30~0.50%，优选0.40~0.50%；Mo：0.15~0.35%，优选0.15~0.25%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。
上述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，所述铸坯双轧程控制轧制工序中，第一轧程包括展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制1~5道次，单道次压下率不高于8%，避免产生轧制边部折叠缺陷；伸长轧制采用大压下制度，伸长轧制4~10道次，伸长轧制单道次压下率范围15~25%；第二轧程进行3~8道次伸长轧制，单道次压下率范围8~15%。
上述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，所述第二轧程的终轧温度为810~860℃，终轧结束后采用空冷弛豫工艺，弛豫时间设定为75~150s，弛豫终止温度为Ar3+（30~50）℃。
上述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，所述在线淬火控制冷却工序中，采用DQ+ACC在线淬火工艺，DQ段开始冷却温度Ar3+（30~50）℃，冷却速度22.4~35.3℃/s，DQ段终冷温度300~400℃，然后在0.5~2s时间内进入ACC段冷却；冷却速度15.5~26.8℃/s，ACC段终冷温度80~150℃；
所述在线淬火控制冷却工序中，DQ段的集管开启组数2~4组，下集管水量800~1280 L/min·m2，上下水比1.6~2.0；ACC段的集管开启组数5-15组，下集管水量830~1380 L/min·m2，上下水比1.6~2.0；
所述低温回火工序：将在线淬火后的钢板加热到≤230℃，保温20~40min，然后空冷至室温。
上述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，所述铸坯加热工序中，将铸坯加热到1150~1200℃，保温60~100min；除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18~26Mpa，彻底清除表面炉生氧化皮；
大压下制度是指使钢板在第一轧程发生奥氏体动态再结晶的临界压下率，通常范围为10-15%，本发明铸坯双轧程控制轧制工序中，第一轧程即“奥氏体再结晶区”伸长轧制采用大压下制度，单道次压下率范围15~25%，使板坯表面和心部同时发生充分的动态再结晶，钢板不仅沿长度方向上、且沿着厚度方向上得到细小的原始奥氏体晶粒尺寸，促使钢板低温淬火+回火后得到细小的、均匀的板条马氏体组织，同时提升布氏硬度沿整张钢板厚度方向上的均匀性；
第二轧程即“奥氏体未再结晶区”轧制结束后采取空冷弛豫工艺，调整控制冷却即“在线淬火”前钢板变形奥氏体晶粒形态及尺寸，得到适宜的变形奥氏体晶粒尺寸，最终控制钢板在线淬火+低温回火后得到的板条马氏体的板条尺寸，在保证钢板高布氏硬度、高强度的同时，延伸率也较高。
本发明所生产的低合金高强耐磨钢NM450的钢板厚度范围为30~60mm；抗拉强度≥1250MPa；-20℃冲击功≥40J；布氏硬度450～480HBW，且沿着钢板的厚度方向上布氏硬度差值范围为0~5.8HBW；延伸率≥13.5%，生产的钢板使用状态的组织为回火马氏体，该类马氏体板条束平均宽度尺寸为1.0~4.6μm。
本发明控制轧制工序的制定依据为：首先采用Gleeble 3500热模拟试验机研究得出第一轧程即“奥氏体再结晶区”压下率与原始奥氏体晶粒尺寸的关系，实验方案为：试样以5℃/s的速度加热到1100~1150℃，保温300s，然后以10℃/s的速度冷却至980~1010℃，进行单道次压缩实验，单道次压下量为5-50%，随后淬火冷却至室温，观察其原始奥氏体晶粒尺寸。实验研究发现，为了得到细小的原始奥氏体晶粒尺寸，同时结合实际轧机轧制能力，第一轧程即“奥氏体再结晶区域”伸长轧制单道次压下率应控制在15~25%。其次采用Gleeble 3500热模拟试验机研究得出该成分体系下NM450奥氏体连续冷却转变曲线，据此得出Ar3温度和Ar1温度，并根据Ar3温度设定钢板终轧后驰豫时间、开始冷却温度、冷却速率等。
本发明的有益效果为：
采用本发明工艺生产的NM450耐磨钢，微观组织结构为细小尺寸的回火马氏体，马氏体板条束平均宽度尺寸为1.0~4.6μm，抗拉强度≥1250MPa，-20℃冲击功≥40J，布氏硬度450～480HBW，且沿着钢板的厚度方向上布氏硬度差值范围为0~5.8HBW；生产的钢板具有较高的延伸率，其延伸率≥13.5%，超出标准要求≥7%的延伸率，钢板耐磨性能为普通工艺生产的耐磨钢的1.2~1.4倍。
本发明工艺生产的耐磨钢产品，不仅具有较高的强度和耐磨性能，同时具有良好的延伸性能，解决了钢铁行业高强度耐磨钢系列产品“高强度”“高硬度”与“高延伸”性能之间的矛盾，在低合金高强度耐磨钢生产技术领域，达到国内同类企业最好水平，本发明具有高延伸性能NM450的生产方法具有较高的推广价值。
附图说明
图1本发明成分体系下NM450奥氏体连续冷却转变曲线；
图2是第一轧程奥氏体再结晶区单道次压下率为5%时，原始奥氏体晶粒尺寸；
图3是第一轧程奥氏体再结晶区单道次压下率为15%时，原始奥氏体晶粒尺寸；
图4是第一轧程奥氏体再结晶区单道次压下率为25%时，原始奥氏体晶粒尺寸；
图5是第一轧程奥氏体再结晶区单道次压下率为40%时，原始奥氏体晶粒尺寸；
图6是第一轧程奥氏体再结晶区单道次压下率为50%时，原始奥氏体晶粒尺寸；
图7是本发明实施例1使用状态下钢板微观组织；
图8是本发明实施例2使用状态下钢板微观组织；
图9是本发明实施例3使用状态下钢板微观组织；
图10是本发明实施例4使用状态下钢板微观组织；
图11是本发明实施例1磨粒磨损实验后微观形貌及磨损形态；
图12是本发明实施例2磨粒磨损实验后微观形貌及磨损形态；
图13是本发明实施例3磨粒磨损实验后微观形貌及磨损形态；
图14是本发明实施例4磨粒磨损实验后微观形貌及磨损形态。
具体实施方式
本发明一种具有高延伸性能的NM450低合金高强耐磨钢，其化学成分的重量百分比范围为：C：0.17~0.23%，优选0.18~0.22%；Si：0.10~0.50%，优选0.10~0.30%；Mn：0.8~1.50%；P≤0.020%，优选P≤0.015%；S≤0.015%，优选S≤0.010%，Als：0.030~0.055%；Nb：0.015~0.050%；Ti：0.010~0.030%；Cr：0.30~0.50%，优选0.40~0.50%；Mo：0.15~0.35%，优选0.15~0.25%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明还提供一种具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，包括炼钢、连铸、铸坯加热、铸坯双轧程控制轧制、空冷弛豫工艺、在线淬火控制冷却和钢板低温回火工序，炼钢-连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.17~0.23%，优选0.18~0.22%；Si：0.10~0.50%，优选0.10~0.30%；Mn：0.8~1.50%；P≤0.020%，优选P≤0.015%；S≤0.015%，优选S≤0.010%，Als：0.030~0.055%；Nb：0.015~0.050%；Ti：0.010~0.030%；Cr：0.30~0.50%，优选0.40~0.50%；Mo：0.15~0.35%，优选0.15~0.25%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质；
铸坯加热工序中，首先，将铸坯加热到1150~1200℃，保温60~100min；除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18~26Mpa；铸坯双轧程控制轧制工序中，第一轧程即“奥氏体再结晶区”分为展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制1~5道次，单道次压下率不高于8%；伸长轧制采用大压下制度，伸长轧制4~10道次，伸长轧制单道次压下率范围15~25%。第二轧程即“奥氏体未再结晶区”3~8道次伸长轧制，单道次压下率8~15%；
第二轧程即“奥氏体未再结晶区”终轧温度810~860℃，终轧结束后采用空冷弛豫工艺，弛豫终止温度为Ar3+（30~50）℃，弛豫时间根据钢板厚度的不同设定为75~150s；
控制冷却即“在线淬火”工序中，采用DQ+ACC（直接淬火+快速冷却）在线淬火工艺，DQ段开始冷却温度Ar3+（30~50）℃，集管开启组数为2~4组，下集管水量800~1280 L/min·m2，上下水比1.6~2.0，冷却速度22.4~35.3℃/s，DQ段终冷温度300~400℃，然后在0.5~2s时间内进入ACC段冷却；ACC段集管开启组数5~15组，下集管水量830~1380 L/min·m2，上下水比1.6~2.0，冷却速度15.5~26.8℃/s，ACC段终冷温度80~150℃；
低温回火工序中，将在线淬火后的钢板加热到≤230℃，保温20~40min，然后空冷至室温。
本发明双轧程控制轧制工序的制定依据为：采用Gleeble 3500热模拟试验机研究得出第一轧程奥氏体再结晶压下率与原始奥氏体晶粒尺寸的关系，实验方案为：试样以5℃/s的速度加热到1100~1150℃，保温300s，然后以10℃/s的速度冷却至980~1010℃，进行单道次压缩实验，单道次压下量为5~50%，随后淬火冷却至室温，观察其原始奥氏体晶粒尺寸；实验过程见表1，实验结果见表2；由表2分析可知：为了得到细小的原始奥氏体晶粒尺寸，同时结合实际轧机轧制能力，第一轧程即“奥氏体再结晶区”（伸长轧制）单道次压下率应控制在15~25%。
表1 第一轧程奥氏体再结晶区单道次压下率表（热模拟试验）
表2 奥氏体再结晶区不同道次压下率对应原始奥氏体晶粒尺寸
空冷驰豫、控制冷却工艺确定依据：采用Gleeble 3500热模拟试验得出目标耐磨钢NM450奥氏体连续冷却转变曲线，得出该成分体系下Ar3和Ar1温度分别为722℃、640℃，根据检测结果设定驰豫开始温度（终轧温度）810-860℃，驰豫终止温度755~780℃。
以下通过四个实施例，对本发明作进一步说明和具体阐述：
实施例1：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.23%，Si：0.50%，Mn：1.35%，P：0.025%，S：0.005%，Als：0.055%，Nb：0.050%，Ti：0.025%，Cr：0.50%；Mo：0.20%；B：0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质；将铸坯加热到1200℃，保温100min；除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为26Mpa，彻底清除表面炉生氧化皮；双轧程控制轧制工序中，第一轧程即“奥氏体再结晶区”采用展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制采用5道次，单道次压下率≤5%；伸长轧制采用4道次，单道次压下率范围15~22.3%；第二轧程即“奥氏体未再结晶区”采用3道次伸长轧制，单道次压下率8~12.1%，终轧温度810℃，钢板厚度为40mm，弛豫时间设定为150s，弛豫终止温度为780℃；控制冷却采用DQ+ACC在线淬火工艺，DQ段开始冷却温度778℃，集管开启组数4组，下集管水量960L/min·m2，上下水比1.6，冷却速度22.4℃/s，DQ段终冷温度335℃，然后2s进入ACC段冷却；ACC段集管开启组数10组，下集管水量1100L/min·m2，上下水比1.6，冷却速度15.5℃/s，ACC段终冷温度150℃；回火工序中，将在线淬火后的钢板加热到230℃，保温40min，然后空冷至室温。
图7显示，实施例1生产的NM450耐磨钢微观组织结构为具有细小尺寸的回火马氏体，马氏体板条束平均宽度尺寸为4.6μm。抗拉强度为1250MPa，-20℃冲击功≥43J，布氏硬度469HBW，且沿着钢板的厚度方向上布氏硬度差值范围≤5.8HBW，生产的钢板具有较高的延伸率延伸率，其延伸率为16.3%，标准要求≥7%；
将实施例1生产的钢板制成10组小试样，经过MLD-10型动载磨料磨损试验，其中转速200r/min，磨料为8~10目石英砂，石英砂直径φ 2~3mm，检测结果显示：60min耐磨钢平均失重0.024754g，对比试样瑞典HARDOX450产品，60min平均失重0.033097g，图11显示了该发明工艺生产的耐磨钢磨损机制由传统的以犁沟为主转变为塑性变形和塑变疲劳，具有磨损失重小，磨损性能好的优点，根据实验结果耐磨性能为普通工艺生产的耐磨钢的1.337倍。
实施例2：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.20%，Si：0.25%，Mn：1.50%，P：0.007%，S：0.015%，Als：0.045%，Nb：0.015%，Ti：0.050%，Cr：0.47%；Mo：0.18%；B：0.0015%；其余为Fe及不可避免的杂质；将铸坯加热到1192℃，保温75min；除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为21Mpa，彻底清除表面炉生氧化皮；双轧程控制轧制工序中，第一轧程即“奥氏体再结晶区”采用展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制采用3道次，单道次压下率≤7%；伸长轧制采6道次，单道次压下率范围16.5~24.9%；第二轧程即“奥氏体未再结晶区”采用4道次伸长轧制，单道次压下率9.1~13.4%，终轧温度830℃，钢板厚度为35mm，弛豫时间设定为120s，弛豫终止温度为773℃；采用DQ+ACC在线淬火工艺，DQ段开始冷却温度770℃，集管开启组数3组，下集管水量1280L/min·m2，上下水比1.7，冷却速度26.1℃/s，DQ段终冷温度300℃，然后1.7s进入ACC段冷却；ACC段集管开启组数15组，下集管水量830L/min·m2，上下水比1.7，冷却速度20.8℃/s，ACC段终冷温度120℃，回火工序中，将在线淬火后的钢板加热到200℃，保温35min，然后空冷至室温。
图8显示，实施例2生产的NM450耐磨钢微观组织结构细小尺寸的回火马氏体，马氏体板条束平均宽度尺寸为3.8μm，抗拉强度为1348MPa，-20℃冲击功≥40J，布氏硬度450HBW，且沿着钢板的厚度方向上布氏硬度差值范围≤4.2HBW，生产的钢板具有较高的延伸率延伸率，其延伸率为15.9%，标准要求≥7%；
将实施例2生产的钢板制成10组小试样，经过MLD-10型动载磨料磨损试验，其中转速200r/min，磨料为8~10目石英砂，石英砂直径φ 2~3mm，检测结果显示：60min耐磨钢平均失重0.023641g，对比试样瑞典HARDOX450产品，60min平均失重0.033097g，图12显示了该发明工艺生产额耐磨钢磨损机制由传统的以犁沟为主转变为塑性变形和塑变疲劳，具有磨损失重小，磨损性能好的优点，根据实验结果耐磨性能为普通工艺生产的耐磨钢的1.401倍。
实施例3：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.19%，Si：0.10%，Mn：1.3%，P：0.009%，S：0.005%，Als：0.030%，Nb：0.030%，Ti：0.010%，Cr：0.30%；Mo：0.15%；B：0.0005%；其余为Fe及不可避免的杂质；将铸坯加热到1160℃，保温80min；除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为19Mpa，彻底清除表面炉生氧化皮；双轧程控制轧制工序中，第一轧程即“奥氏体再结晶区”采用展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制采用3道次，单道次压下率≤6%；伸长轧制采8道次，单道次压下率范围17.0~23.9%；第二轧程即“奥氏体未再结晶区”采用8道次伸长轧制，单道次压下率9.8~12.7%，终轧温度850℃，钢板厚度为30mm，弛豫时间设定为90s，弛豫终止温度为762℃；采用DQ+ACC在线淬火工艺，DQ段开始冷却温度760℃，集管开启组数2组，下集管水量960L/min·m2，上下水比1.9，冷却速度30.8℃/s，DQ段终冷温度360℃，然后1.0s进入ACC段冷却；ACC段集管开启组数5组，下集管水量1380L/min·m2，上下水比1.9，冷却速度24.6℃/s，ACC段终冷温度90℃；回火工序中，将在线淬火后的钢板加热到220℃，保温30min，然后空冷至室温。
图9显示，实施例3生产的NM450耐磨钢，微观组织结构为细小尺寸的回火马氏体，马氏体板条束平均宽度尺寸为2.6μm。抗拉强度为1388MPa，-20℃冲击功≥47J，布氏硬度480HBW，且沿着钢板的厚度方向上布氏硬度差值范围≤5.8HBW，生产的钢板延伸率为14.4%，标准要求≥7%。
将实施例3生产的钢板制成10组小试样，经过MLD-10型动载磨料磨损试验，其中转速200r/min，磨料为8~10目石英砂，石英砂直径φ 2~3mm，检测结果显示：60min耐磨钢平均失重0.024754g，对比试样瑞典HARDOX450产品，60min平均失重0.027581g，图13显示了该发明工艺生产额耐磨钢磨损机制由传统的以犁沟为主转变为塑性变形和塑变疲劳，具有磨损失重小，磨损性能好的优点，根据实验结果耐磨性能为普通工艺生产的耐磨钢的1.199倍；
实施例4：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.17%，Si：0.15%，Mn：0.8%，P：0.006%，S：0.004%，Als：0.040%，Nb：0.040%，Ti：0.030%，Cr：0.45%；Mo：0.35%；B：0.0010%；其余为Fe及不可避免的杂质；将铸坯加热到1150℃，保温60min；除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18Mpa，彻底清除表面炉生氧化皮；双轧程控制轧制工序中，第一轧程即“奥氏体再结晶区”采用展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制采用1道次，单道次压下率≤8%；伸长轧制采10道次，单道次压下率范围16.9~25.0%；第二轧程即“奥氏体未再结晶区”采用6道次伸长轧制，单道次压下率8~15%，终轧温度860℃，钢板厚度为20mm，弛豫时间设定为75s，弛豫终止温度为755℃；采用DQ+ACC在线淬火工艺，DQ段开始冷却温度752℃，开启组数2组，下集管水量800L/min·m2，上下水比2.0，冷却速度35.3℃/s，DQ段终冷温度400℃，然后0.5s进入ACC段冷却；ACC段开启组数5组，下集管水量1080L/min·m2，上下水比2.0，冷却速度26.8℃/s，ACC段终冷温度80℃，回火工序中，将在线淬火后的钢板加热到230℃，保温20min，然后空冷至室温。
图10显示，实施例4生产的NM450耐磨钢，微观组织结构为细小尺寸的回火马氏体，马氏体板条束平均宽度尺寸为1.0μm，抗拉强度为1395MPa，-20℃冲击功≥55J，布氏硬度480HBW，且沿着钢板的厚度方向上布氏硬度差值范围为0~3HBW。生产的钢板具有较高的延伸率延伸率，其延伸率范围≥13.5%，标准要求≥7%。
将实施例4生产的钢板制成10组小试样，经过MLD-10型动载磨料磨损试验，其中转速200r/min，磨料为8~10目石英砂，石英砂直径φ 2~3mm，检测结果显示：60min耐磨钢平均失重0.026456g，对比试样瑞典HARDOX450产品，60min平均失重0.033097g，图14显示了该发明工艺生产额耐磨钢磨损机制由传统的以犁沟为主转变为塑性变形和塑变疲劳，具有磨损失重小，磨损性能好的优点，根据实验结果耐磨性能为普通工艺生产的耐磨钢的1.251倍。
Claims (7)
1.具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450，其特征在于：所述高强耐磨钢化学成分的重量百分比范围为：C：0.17~0.23%，Si：0.10~0.50%，Mn：0.8~1.50%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，Als：0.030~0.055%，Nb：0.015~0.050%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.30~0.50%；Mo：0.15~0.35%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450，其特征在于：所述高强耐磨钢化学成分的重量百分比范围优选为：C：0.18~0.22%，Si：0.10~0.30%，Mn：0.8~1.50%，P：≤0.015%，S：≤0.010%，Als：0.030~0.055%，Nb：0.015~0.050%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.40~0.50%；Mo：0.15~0.25%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。
3.具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，其特征在于：包括炼钢、连铸、铸坯加热、铸坯双轧程控制轧制、空冷弛豫工序、在线淬火控制冷却和钢板低温回火工序，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.17~0.23%，优选0.18~0.22%；Si：0.10~0.50%，优选0.10~0.30%；Mn：0.8~1.50%；P≤0.020%，优选P≤0.015%，S≤0.015%，优选S≤0.010%；Als：0.030~0.055%；Nb：0.015~0.050%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.30~0.50%，优选0.40~0.50%；Mo：0.15~0.35%，优选0.15~0.25%；B：0.0005~0.0018%；其余为Fe及不可避免的杂质。
4.如权利要求3所述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，其特征在于：所述铸坯双轧程控制轧制工序中，第一轧程包括展宽轧制+伸长轧制，其中展宽轧制1~5道次，单道次压下率不高于8%，避免产生轧制边部折叠缺陷；伸长轧制采用大压下制度，伸长轧制4~10道次，伸长轧制单道次压下率范围15~25%；第二轧程进行3~8道次伸长轧制，单道次压下率范围8~15%。
5.如权利要求4所述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，其特征在于：所述第二轧程的终轧温度为810~860℃，终轧结束后采用空冷弛豫工艺，弛豫时间设定为75~150s，弛豫终止温度为Ar3+（30~50）℃。
6.如权利要求3所述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，其特征在于：所述在线淬火控制冷却工序中，采用DQ+ACC在线淬火工艺，DQ段开始冷却温度Ar3+（30~50）℃，冷却速度22.4~35.3℃/s，DQ段终冷温度300~400℃，然后在0.5~2s时间内进入ACC段冷却；冷却速度15.5~26.8℃/s，ACC段终冷温度80~150℃；
所述在线淬火控制冷却工序中，DQ段的集管开启组数2~4组，下集管水量800~1280 L/min·m2，上下水比1.6~2.0；ACC段的集管开启组数5-15组，下集管水量830~1380 L/min·m2，上下水比1.6~2.0；
所述低温回火工序：将在线淬火后的钢板加热到≤230℃，保温20~40min，然后空冷至室温。
7.如权利要求3所述的具有高延伸性能的低合金高强耐磨钢NM450的生产方法，其特征在于：所述铸坯加热工序中，将铸坯加热到1150~1200℃，保温60~100min；除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18~26Mpa，彻底清除表面炉生氧化皮。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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