一种适合水淬的热轧带钢耙片及其制造方法_2

文档序号:9519575阅读:来源:国知局
型性高,因此,毛坯耙片的热压弧度最高可达60度,高于高碳的65Mn耙片。
[0049]由于钢液中的硼很容易与氧和氮化合,形成化合物,减弱固溶硼的上述作用,而 且,B、N的化合物会推迟奥氏体再结晶,提高含硼钢的奥氏体化温度,因此,在加硼之前要先 加适量的脱氧剂脱氧,加适量的Ti和V微合金化并固氮,将氧、氮含量控制在较低水平,再 在精炼后期加硼合金化,提高硼的收得率,控制硼含量。N与Ti和V结合后,降低了N与硼 的结合机率,保证了钢中固溶C和B的含量,充分发挥钢中固溶C和B提高淬硬性的作用。
[0050] 通常认为硼钢性能不稳定,影响含硼钢性能稳定性的主要原因是硼相在晶界偏聚 成网状,产生硼脆现象。硼相的析出温度为900°C~550°C,650°C~830°C析出速度最快,在 此温度区间,冷却速度越慢,硼扩散越充分,析出的硼相越多,偏聚越严重,越易形成网状。 因此,采用板坯连铸坯连轧生产工艺,铸坯不下线,830°C以上直接进加热炉加热,避免铸坯 冷却过程中析出网状硼相,产生硼脆。且采用薄板坯生产,乳制道次少,速度快,确保终轧 温度在920°C~980°C。终轧后立即进入水冷冷却装置,快速冷却到650°C以下,确保冷速 50°C/S以上,避免网状硼相的形成,提高带钢性能稳定性,且冷速不能超过100°C/S,否则 板形难控制。卷取温度低于550°C,易出贝氏体组织,卷取温度高于650°C,铁素体和珠光体 晶粒粗大,钢板韧塑性明显降低。
[0051] 硼作为提高淬硬性元素,可明显提高钢板淬硬性,中低碳含硼热轧带钢碳含量低, 成型性好,而热处理后硬度高于65Mn,耐磨性和韧性等使用性能优异。
[0052] 按上述化学成分和工艺生产的热轧带钢,室温组织为细小铁素体+珠光体,韧塑 性优异,成型性好,延伸率达25%以上,冲击韧性达60J以上,热轧板韧塑性高于常规刃具 用65Mn钢板。利用本发明热轧带钢制作的耙片由于不加Cr,降低了C和Μη成分使钢能够 进行水淬,水淬后组织为细小Μ。热处理后硬度达52HRC以上,冲击功达18J以上,耐磨性和 韧塑性优异,使用寿命明显高于65Μη材质的耙片,且水淬工艺对环境污染小,符合环保要 求。65Μη钢油淬+回火热处理后硬度为38~45HRC,冲击韧性不高于5J。
【具体实施方式】
[0053] 下面通过本发明的具体实施例对本发明做详细介绍
[0054] 本发明一种适合水淬的热轧带钢耙片,其化学成分按重量百分比计为:C: 0· 22%~0· 34%,Si:0· 1%~0· 40%,Μη:1· 0%~1. 5%,Ν彡 0· 0070%,Ti:彡 0· 1%,Β: 0· 001%~0· 006%,V:彡0· 1%,杂质元素Ρ彡0· 020%和S彡0· 010%,余量为Fe和不 可避免的杂质。
[0055] 采用上述成分的钢制造适合水淬的热轧带钢耙片,其工艺包括转炉冶炼、电炉精 炼、板坯连铸连轧及超快速冷却、卷取后缓冷、冲压成型、淬火、回火,具体工艺如下:
[0056] 1)、带钢冶炼工艺:
[0057] (1)冶炼过程中要求精炼加脱氧剂脱氧保证0 < 0. 002 %后,加Ti和V微合金化 并固氮,在精炼后期加硼合金化,钢水加硼后< 8分钟结束精炼,提高硼的收得率,控制钢 中硼含量;
[0058] (2)采用薄板;K连铸连乳生产工艺,板;K厚100mm~200mm,铸?不下线,连铸后直 接进加热炉加热轧制,要求铸坯入炉温度830°C以上;
[0059] 3)带钢轧制及冷却工艺:
[0060] (1)板坯加热温度ll〇〇°C~1200°C,保温1~2小时,保证轧制前原始奥氏体晶粒 细小均匀;
[0061] (2)精粗轧均采用高压水除鳞,保证成品钢板表面质量;
[0062] (3)开轧温度1050°C~1150°C,终轧温度控制在920°C~980°C;
[0063] (4)冷却采用超快冷却工艺,带钢出精轧机后立即进入超快速冷却装置,以50°C/ S~100°C/S的冷速瞬间冷却到550°C~650°C进行卷取,钢板卷取后立即加罩缓慢冷却, 以减少钢板组织应力,提高韧塑性,加罩缓冷时间大于48小时以上,以保证组织均匀,性能 稳定;
[0064] 4)耙片热处理工艺:
[0065] (1)淬火
[0066] 上述热轧带钢冷冲成耙片毛坯,随炉加热、保温,耙片毛坯淬火前加热温度为 830°C~950°C,保温时间为10~30分钟,出炉热压一定弧度成型后,立即进入淬火介质,淬 火,其耙片进入淬火介质前温度> 820°C,在淬火介质内停留时间为2~20分钟,出淬火介 质的温度彡200°C;
[0067] (2)回火
[0068] 耙片毛坯出淬火介质后,立即进入回火炉回火,回火加热温度为200~300°C,保 温时间为2~6小时。
[0069] 所述的淬火工艺中的水淬淬火介质为彡10%的NaCl水溶液。
[0070] 所述的毛坯耙片的热压弧度为15度~60度。
[0071] 下表为本发明的几个最佳实施例及与现有65Mn耙片进行对比。
[0072] 表1最佳实施例的化学成分
[0073]
[0074] 表2热轧板生产工艺及性能
[0076] 表3耙片热处理工艺及力学性能
[0078] 上表中65Mn为对比例。
【主权项】
1. 一种适合水淬的热轧带钢耙片,其特征在于,化学成分按重量百分比计为:c: 0.22%~0.34%,Si:0· 1%~0·40%,Μη:1.0%~1.5%,N< 0.0070%,Ti:彡 0· 1%,B: 0.001%~0.006%,¥:彡0.1%,杂质元素?彡0.020%和5彡0.010%,余量为?6和不 可避免的杂质。2. 权利要求1所述一种适合水淬的热轧带钢耙片的制造方法,其特征在于,其工艺包 括转炉冶炼、电炉精炼、板坯连铸连轧及超快速冷却、卷取后缓冷、冲压成型、淬火、回火,具 体工艺如下: 1)、带钢冶炼工艺: (1) 冶炼过程中要求精炼加脱氧剂脱氧保证〇 < 〇. 002%后,加Ti和V微合金化并固 氮,在精炼后期加硼合金化,钢水加硼后< 8分钟结束精炼,提高硼的收得率,控制钢中硼 含量; (2) 采用薄板坯连铸连轧生产工艺,板坯厚100mm~200mm,铸坯不下线,连铸后直接进 加热炉加热轧制,要求铸坯入炉温度830°C以上; 3) 带钢轧制及冷却工艺: (1) 板坯加热温度1KKTC~1200°C,保温1~2小时,保证轧制前原始奥氏体晶粒细小 均匀; (2) 精粗轧均采用高压水除鳞,保证成品钢板表面质量; ⑶开轧温度l〇50°C~1150°C,终轧温度控制在920°C~980°C; (4)冷却采用超快冷却工艺,带钢出精轧机后立即进入超快速冷却装置,以50°C/S~ 100°C/S的冷速瞬间冷却到550°C~650°C进行卷取,钢板卷取后立即加罩缓慢冷却,以减 少钢板组织应力,提高韧塑性,加罩缓冷时间大于48小时以上; 4) 耙片热处理工艺: (1) 淬火 上述热轧带钢冷冲成耙片毛坯,随炉加热、保温,耙片毛坯淬火前加热温度为830°C~ 950°C,保温时间为10~30分钟,出炉热压一定弧度成型后,立即进入淬火介质,淬火,其耙 片进入淬火介质前温度> 820°C,在淬火介质内停留时间为2~20分钟,出淬火介质的温度 ^ 200°C; (2) 回火 耙片毛坯出淬火介质后,立即进入回火炉回火,回火加热温度为200~300°C,保温时 间为2~6小时。3. -种适合水淬的热轧带钢耙片的制造方法,其特征在于,所述的淬火工艺中的水淬 淬火介质为彡10%的NaCl水溶液。4. 一种适合水淬的热轧带钢耙片的制造方法,其特征在于,所述的毛坯耙片的热压弧 度为15度~60度。
【专利摘要】本发明公开一种适合水淬的热轧带钢耙片及其制造方法,耙片的化学成分按重量百分比计为:C:0.22%~0.34%,Si:0.1%~0.40%,Mn:1.0%~1.5%,N≤0.0070%,Ti:≤0.1%,B:0.001%~0.006%,V:≤0.1%,杂质元素P≤0.020%和S≤0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。工艺包括制造耙片的热轧带钢生产工艺和耙片的热处理工艺,整体工艺包括转炉冶炼、电炉精炼、板坯连铸连轧及超快速冷却、卷取后缓冷、耙片冲压成型、淬火、回火,本发明耙片降低了C和Mn成分使钢能够进行水淬,水淬后组织为细小M。热处理后硬度达52HRC以上,冲击功达18J以上,耐磨性和韧塑性优异,使用寿命明显高于65Mn材质的耙片,且水淬工艺对环境污染小,符合环保要求。
【IPC分类】C22C38/12, C21D1/60, C21D8/02, C22C38/04, C21D9/00, C22C38/14
【公开号】CN105274431
【申请号】CN201410250576
【发明人】杨玉, 王 华, 陈昕, 隋毅, 高磊, 金纪勇, 刘凤莲
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月9日
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