CN110343952A - 一种硬度不低于600hbw的耐磨钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬度不低于600HBW的耐磨钢板及其生产方法，属于耐磨中厚板材生产技术领域。所述钢板的成分重量百分比组成：C：0.35～0.42%，Mn：1.00～1.60%，Si：0.40～0.60%，S≤0.015%，P≤0.020%，Cr：0.80～1.10%，Mo：0.35～0.60%，Ni：1.80～4.00%，Nb：0.030～0.050%，Ti：0.020～0.050%，B：0.0005～0.0025%，Al：0.005～0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空精炼、连铸、加热、轧制、淬火及回火热处理工序。本发明所得钢板的硬度≥600HBW，具有硬度高，耐磨性好，抗冲击好的特点。

Description

一种硬度不低于600HBW的耐磨钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于钢铁生产技术领域，具体涉及一种耐磨钢板及其生产方法。
背景技术
耐磨钢板以其高硬度的特征，广泛应用于工作条件恶劣、要求高强度、高耐磨性能的矿山、煤炭等工程机械产品上，如矿山机械上的抓斗、堆取料机等。材料的耐磨性主要取决于其硬度高低，一般来说，硬度越高，耐磨性越好，但韧性对材料的耐磨性也有非常重要的影响。通过调整耐磨钢的化学成分和热处理工艺，控制耐磨钢硬度和韧性的匹配，才能获得极佳的耐磨性能。
对于使用条件特别恶劣，尤其是与高硬度岩石等材料接触时，低硬度级别耐磨钢板已不能满足使用要求，需要硬度级别更高的耐磨钢板，以减少设备的磨损，延长寿命。但是，硬度越高，材料的韧性指标如夏比冲击功等会急剧下降，如何获得硬度高、韧性也较好的耐磨钢是工程技术上的一个难题。
因此，本发明专利提供了一种硬度不低于600HBW的耐磨钢板，韧性较好，是用于特殊工作条件的一种耐磨钢材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种硬度不低于600HBW的耐磨钢板，同时还提供了一种硬度不低于600HBW的耐磨钢板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种布氏硬度不低于600HBW的耐磨钢板，其化学成分组成及重量百分含量为：C：0.35～0.42%，Mn：1.00～1.60%，Si：0.40～0.60%，S≤0.015%，P≤0.020%，Cr：0.80～1.10%，Mo：0.35～0.60%，Ni：1.80～4.00%，Nb：0.030～0.050%，Ti：0.020～0.050%，B：0.0005～0.0025%，Al：0.005～0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板厚度为8～80mm。
本发明所述钢板硬度为600～650HBW。
一种布氏硬度不低于600HBW的耐磨钢板的生产方法，其包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空精炼、连铸、加热、轧制、淬火及回火热处理工序。
本发明方法所述转炉冶炼工序入转炉铁水中S≤0.050%，随废钢加入电解镍板，控制转炉出钢Ni含量为1.80～4.00%。
本发明方法所述LF炉精炼工序，出钢温度控制在1550-1610℃，出钢时钢水化学成分控制要求C：0.35～0.42%，Mn：1.00～1.60%，Si：0.40～0.60%，S≤0.015%，P≤0.020%，Cr：0.80～1.10%，Mo：0.35～0.60%，Ni：1.80～4.00%，Nb：0.030～0.050%，Ti：0.020～0.050%，B：0.0005～0.0025%，Al：0.005～0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明方法所述RH炉真空精炼工序，真空度＜133Pa的处理时间为10-20min。
本发明方法所述加热工序，连铸板坯的加热温度1180～1250℃。
本发明方法所述轧制工序，终轧温度820～900℃，轧制后直接在空气中冷却，钢板冷却至表面温度200℃以下后进行热处理。
本发明方法所述高淬火及回火热处理工序，采用连续式辊底炉进行热处理，淬火温度为850～900℃，保温时间为30～200min，淬火后进行低温回火，低温回火温度为180～220℃，保温时间为40～400min。
本发明耐磨钢板产品硬度检测标准参考GB/T 231.1-2009，夏比冲击功的检测标准参考GB/T 229-2007。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明可以稳定生产硬度≥600HBW的耐磨钢板，硬度高。
2、采用轧制后空冷，淬火及回火热处理工序，可以获得一定的韧性指标，获得硬度和韧性向匹配的耐磨钢，耐磨性好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例耐磨钢板的厚度规格为8mm，其化学成分及质量百分含量为： C：0.35%，Mn：1.00%，Si：0.40%，S：0.015%，P：0.020%，Cr：0.80%，Mo：0.35，Ni：1.80%，Nb：0.030%，Ti：0.020%，B：0.0005%，Al：0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。
其生产工艺包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空精炼、连铸、加热、轧制、淬火及回火热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：入转炉的铁水中，S含量为0.050%，随废钢加入电解镍板，控制转炉出钢Ni含量为1.80%；
（2）LF炉精炼、RH炉真空精炼工序：LF精炼出钢温度控制在1610℃，经过LF炉精炼、RH真空炉精炼获得目标成分钢水，真空＜133Pa的RH真空处理时间为10min；
（3）连铸工序：连铸坯厚度为220mm，连铸板坯规格为220×1800×3000mm；
（4）加热工序：板坯加热温度为1250℃；
（5）轧制工序：高压水除鳞，轧至8mm厚度，终轧温度为820℃，轧制后在空气中冷却至钢板表面温度200℃，之后进行热处理；
（6）淬火及回火热处理工序：采用连续式辊底炉进行高温回火热处理，淬火温度为850℃，保温时间为30min，淬火后进行低温回火，回火温度为180℃，保温时间为40min。
经检验钢板硬度为600～650HBW，-20℃温度下夏比冲击功平均值为25～40J。
实施例2
本实施例耐磨钢板的厚度规格为80mm，其化学成分及质量百分含量为： C： 0.42%，Mn：1.60%，Si： 0.60%，S：0.005%，P：0.:15%，Cr： 1.10%，Mo： 0.60%，Ni： 4.00%，Nb： 0.050%，Ti： 0.050%，B： 0.0025%，Al： 0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。
其生产工艺包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空精炼、连铸、加热、轧制、淬火及回火热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：入转炉的铁水中，S含量为0.030%，随废钢加入电解镍板，控制转炉出钢Ni含量为4.00%；
（2）LF炉精炼、RH炉真空精炼工序：LF精炼出钢温度控制在1550℃，经过LF炉精炼、RH真空炉精炼获得目标成分钢水，真空＜133Pa的RH真空处理时间为20min；
（3）连铸工序：连铸坯厚度为280mm，连铸板坯规格为280×1800×3000mm；
（4）加热工序：板坯加热温度为1180℃；
（5）轧制工序：高压水除鳞，轧至80mm厚度，终轧温度为900℃，轧制后在空气中冷却至钢板表面温度180℃，之后进行热处理；
（6）淬火及回火热处理工序：采用连续式辊底炉进行高温回火热处理，淬火温度为900℃，保温时间为300min，淬火后进行低温回火，回火温度为220℃，保温时间为400min。
经检验钢板硬度为600～650HBW，-20℃温度下夏比冲击功平均值为15～35J。
实施例3
本实施例耐磨钢板的厚度规格为30mm，其化学成分及质量百分含量为： C：0.39%，Mn：1.35%，Si：0.45%，S：0.003%，P:0.010%，Cr：0.95%，Mo：0.42%，Ni：2.25%，Nb：0.036%，Ti：0.028%，B：0.0015%，Al：0.015%，余量为Fe和不可避免的杂质。
其生产工艺包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空精炼、连铸、加热、轧制、淬火及回火热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：入转炉的铁水中，S含量为0.040%，随废钢加入电解镍板，控制转炉出钢Ni含量为2.25%；
（2）LF炉精炼、RH炉真空精炼工序：LF精炼出钢温度控制在1580℃，经过LF炉精炼、RH真空炉精炼获得目标成分钢水，真空＜133Pa的RH真空处理时间为15min；
（3）连铸工序：连铸坯厚度为250mm，连铸板坯规格为250×1800×3000mm；
（4）加热工序：板坯加热温度为1220℃；
（5）轧制工序：高压水除鳞，轧至30mm厚度，终轧温度为850℃，轧制后在空气中冷却至钢板表面温度150℃，之后进行热处理；
（6）淬火及回火热处理工序：采用连续式辊底炉进行高温回火热处理，淬火温度为860℃，保温时间为80min，淬火后进行低温回火，回火温度为200℃，保温时间为120min。
经检验钢板硬度为600～650HBW，-20℃温度下夏比冲击功平均值为30～40J。
实施例4
本实施例耐磨钢板的厚度规格为50mm，其化学成分及质量百分含量为： C：0.40%，Mn：1.46%，Si：0.50%，S：0.002%，P:0.008%，Cr：1.02%，Mo：0.48%，Ni：3.15%，Nb：0.040%，Ti：0.035%，B：0.0018%，Al：0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质。
其生产工艺包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空精炼、连铸、加热、轧制、淬火及回火热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：入转炉的铁水中，S含量为0.035%，随废钢加入电解镍板，控制转炉出钢Ni含量为3.15%；
（2）LF炉精炼、RH炉真空精炼工序：LF精炼出钢温度控制在1570℃，经过LF炉精炼、RH真空炉精炼获得目标成分钢水，真空＜133Pa的RH真空处理时间为18min；
（3）连铸工序：连铸坯厚度为280mm，连铸板坯规格为280×1800×3000mm；
（4）加热工序：板坯加热温度为1240℃；
（5）轧制工序：高压水除鳞，轧至50mm厚度，终轧温度为860℃，轧制后在空气中冷却至钢板表面温度100℃，之后进行热处理；
（6）淬火及回火热处理工序：采用连续式辊底炉进行高温回火热处理，淬火温度为880℃，保温时间为150min，淬火后进行低温回火，回火温度为210℃，保温时间为200min。
经检验钢板硬度为600～650HBW，-20℃温度下夏比冲击功平均值为25～40J。

Claims (10)

1.一种布氏硬度不低于600HBW的耐磨钢板，其特征在于：其化学成分组成及重量百分含量为：C：0.35～0.42%，Mn：1.00～1.60%，Si：0.40～0.60%，S≤0.015%，P≤0.020%，Cr：0.80～1.10%，Mo：0.35～0.60%，Ni：1.80～4.00%，Nb：0.030～0.050%，Ti：0.020～0.050%，B：0.0005～0.0025%，Al：0.005～0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的耐磨钢板，其特征在于：所述钢板厚度为8～80mm。
3.根据权利要求2所述的耐磨钢板，其特征在于：所述钢板布氏硬度为600～650HBW。
4.一种如权利要求1-3任意一项所述的耐磨钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉真空精炼、连铸、加热、轧制、淬火及回火热处理工序。
5.根据权利要求4所述的易耐磨钢板的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序入转炉铁水中S≤0.050%，随废钢加入电解镍板，控制转炉出钢Ni含量为1.80～4.00%。
6.根据权利要求4任意一项所述的耐磨钢板的生产方法，其特征在于，LF炉精炼工序，出钢温度控制在1550-1610℃。
7.根据权利要求4所述的耐磨钢板的生产方法，其特征在于，本发明方法所述RH炉真空精炼工序，真空度＜133Pa的处理时间为10-20min。
8.根据权利要求4所述的耐磨钢板的生产方法，其特征在于，所述加热工序，连铸坯加热温度1180～1250℃。
9.根据权利要求4-8任意一项所述的耐磨钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序终轧温度820～900℃，，轧制后直接在空气中冷却，钢板冷却至表面温度200℃以下后进行热处理。
10.根据权利要求4-8任意一项所述的耐磨钢板的生产方法，其特征在于，所述淬火及回火热处理工序，热处理淬火温度为850～900℃，保温时间为30～200min，淬火后进行低温回火，低温回火温度为180～220℃，保温时间为40～400min。
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