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提供一种大厚度高强磨损20cr耐磨钢板
来源:澳门赌城平台官网    发布时间: 2020/9/18 21:45:30    次浏览   大小:  16px  14px  12px
据不完全统计,国每年因磨损消耗的金属耐磨材料约300万吨以上,造成的经济损失每年约400亿元。磨损不仅引起设备零件失效,导致工件更换和维修频繁、设备工作效率降低,而且消耗了大量的能源和材料。地下矿井、水泥工…
据不完全统计,国每年因磨损消耗的金属耐磨材料约300万吨以上,造成的经济损失每年约400亿元。磨损不仅引起设备零件失效,导致工件更换和维修频繁、设备工作效率降低,而且消耗了大量的能源和材料。地下矿井、水泥工业、筑路行业、采矿石和露天矿及冶金行业等设备行业,都需要用到20cr耐磨钢板,随着工业化水平的提高,设备大型化日益凸显,传统耐磨钢的质量等级已满足不了实际工程设计要求,此背景下,应某装备公司的需求,专门研发了一种大厚度高强20cr耐磨钢板hynm650材料。技术实现要素:针对上述问题,本发明的目的提供一种大厚度高强20cr耐磨钢板hynm650本发明的另一目的提供一种大厚度高强20cr耐磨钢板hynm650生产方法。为达到上述目的本发明采取的技术方案是该大厚度高强20cr耐磨钢板hynm650其厚度为80-90mm包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%)c0.360.38si0.200.40mn1.251.35p≤0.010s≤0.005v0.0550.075mo:0.550.65cr:1.31.5b:0.020.04al0.0450.065其它为fe和残留元素。为得到上述产品,本发明采取的生产方法包括:转炉冶炼、lf精炼、vd真空脱气、模铸浇铸、钢锭加热、轧制、缓冷、热处理。转炉出钢温度16001650℃、出钢p≤0.007%,出钢过程中不吹氩、不向钢水中加入任何脱氧剂和合金;lf精炼工序中,精炼一加热结束炉渣变白或黄白,白渣保持时间3338min精炼结束的终渣为流动性良好、粘度合适的泡沫白渣,lf精炼工序对al成分的微调次数控制在2次以内;真空精炼工艺中,≤67pa下的保压时间按2325min进行控制,破真空后及时添加稻壳软吹58min模铸浇注工艺中,锭型选用需保证成品钢板压缩比≥6.0铸浇注温度按照15601565℃进行控制,钢水到站后执行软吹氩工艺,20cr耐磨钢板吹氩时间控制在510min吹氩结束后要求镇静5min后开浇;加热工序中,装炉时钢锭温度300400℃,炉温400500℃,焖钢4小时;焖钢结束后以≤60℃/小时升温至650℃,随炉缓冷12小时,再次以≤60℃/小时升温至600650℃,并在此温度区间保温2小时,然后以≤100℃/小时升温至800℃,保温6小时后,再以≤100℃/小时升温至1000℃,之后在1000℃升至1280℃过程中,快速升温至12701280℃后,保温1618小时。轧制工序中,采用两阶段轧制,一阶段开轧温度1050℃~1150℃,道次压下量50mm60mm晾钢厚度300350mm二阶段开轧温度840880℃,终轧温度800840℃,轧制结束后钢板空冷;缓冷工序中,入缓冷坑钢板温度≥450℃,缓冷时间4872小时。热处理工序中,采用淬火+回火工艺,淬火保温温度940℃,保温时间2.02.2mim/mm回火保温温度200-220℃,保温时间4.04.5min/mm钢板随炉冷却至常温。本发明通过合理的化学成分设计及生产工艺控制,开发出80-90mm大厚度高强20cr耐磨钢板hynm650成分设计上选用v代替常规方案中的ni生产出来的钢板一方面厚度高于耐磨钢标准中最大级别nm600钢极限厚度60mm另一方面钢板的表面硬度也远高于nm600极限厚度的硬度要求,同时吨钢成本显著降低,具有良好的市场前景和经济效益。

  的90mm厚表面金相图100x回火马氏体。图2本发明的90mm厚1/4厚度金相图100x回火马氏体。图3本发明的90mm厚1/2厚度金相图100x回火马氏体。具体实施方式本发明中,对于钢板的成分设计:c随着奥氏体中c浓度的提高,显著降低临界冷却速度,c曲线右移,钢的淬透性增大。碳含量不同的钢,经热处理到相同硬度时,碳含量高的钢其耐磨性较好,抗磨料磨损的能力也随碳含量的增加而提高。但c含量的增加,对韧脆转变温度提高有着明显的影响,控制c含量为0.360.38si钢板中主要以固溶强化提高钢板的强度,但其含量过高时影响钢板的韧性,故含量不宜过高,控制在0.200.40%之间;mn主要起降低相变温度,提高钢板淬透性的作用,但mn含量过高,会加重钢板的中心偏析,影响钢板综合性能,控制mn含量在1.251.35%;p和s此钢中,ps为杂质元素,易偏聚于晶界,降低晶界表面能,降低脆性断裂应力,影响韧脆转变温度,故含量越低越好;al可起到细化晶粒,改善钢的强韧性,控制al含量0.0450.065v增加淬火钢的回火稳定性,并产生二次硬化效应,其碳化弥散度高,增加回火稳定性和耐磨性,控制v含量0.0550.075cr:铬碳化物作为最细小的一种碳化物,可在钢中均匀地分布,故具有较高的耐磨性及较高强度、硬度,控制在1.301.50%;mo:细化钢的晶粒,高温时保持足够的强度和抗蠕变能力,提供一种大厚度高强磨损20cr耐磨钢板磨损是机械设备重要的失效方式。提高淬透性和热强性能,控制mo含量0.550.65b显著提高淬透性,钢板经调质后显著提高钢板的强度。上述一种大厚度高强20cr耐磨钢板hynm650钢板厚度为80-90mm包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%)c0.360.38si0.200.40mn1.251.35p≤0.010s≤0.005v0.0550.075mo:0.550.65cr:1.31.5b:0.020.04al0.0450.065其它为fe和残留元素。以上成分设计的有益效果在于,采用该成分设计,取消了常规耐磨钢的化学成分中都含有的1wt%以上的ni而选用0.0550.075wt%的v代替ni保证钢板性能的前提下,吨钢成本可降低400元左右。对于钢板生产方法中的工艺控制重点:1转炉冶炼工艺点要求转炉出钢温度16001650℃、出钢p≤0.007%,出钢过程中不吹氩、不向钢水中加入任何脱氧剂和合金。2lf精炼工艺点要求精炼一加热结束炉渣变白或黄白,白渣保持时间3338min精炼结束的终渣为流动性良好、粘度合适的泡沫白渣,lf精炼工序对al成分的微调次数控制在2次以内。
   精炼过程中主要通过加al线脱氧,另外al成分也需符合材质要求,但是铝线加入量多的话,内部形成的al2o3夹杂物数量也会多,为了保证内部夹杂物处于一个可控水平内,需要限制加al线次数,即限制al微调次数。3真空精炼工艺点要求在真空精炼工艺中,≤67pa下的保压时间按2325min进行控制,破真空后及时添加稻壳软吹58min4模铸浇铸锭型选用需保证成品钢板压缩比≥6.0铸浇注温度按照15601565℃进行控制,钢水到站后执行软吹氩工艺,吹氩时间控制在510min吹氩结束后要求镇静5min后开浇。5加热工艺要求装炉时钢锭温度300400℃,炉温400500℃,焖钢4小时。焖钢结束后以≤60℃/小时升温至650℃,然后随炉缓冷12小时,再次以≤60℃/小时升温至600650℃,并在此温度区间保温2小时,然后以≤100℃/小时升温至800℃,保温6小时后,再以≤100℃/小时升温至1000℃,之后在1000℃升至1280℃过程中,快速升温至12701280℃后,保温1618小时。焖钢主要是低温阶段,使钢锭温度缓慢过渡到与炉温一致,一方面避免因钢锭与炉温的温差过大,造成钢锭应力开裂,另一方面为后续钢锭加热提供温度条件。后续加热过程中分阶段升温和保温,温度低的时候,提温不宜过大,达一定的温度平台,进行保温,主要是确保钢锭表面和内部温度均匀,避免因钢锭表面和芯部温差过大,造成应力开裂。6轧制工艺要求采用两阶段轧制,一阶段采用高温低速大压下轧制工艺,轧制力充分渗透。开轧温度1050℃~1150℃,道次压下量50mm60mm晾钢厚度300350mm二阶段开轧温度840880℃,终轧温度800840℃,二阶段后四道次累计压下率≥50%,轧制结束钢板空冷。道次轧制过程中,可以打水,也可以不打水。如果表面氧化铁皮较少,可以不打水,如果氧化铁皮较多,可以适量打水。适量打水,可加快表面冷却速度,使钢锭的表面形成一层相对于内部的硬壳,大的轧制力渗透到钢锭内部,使钢锭的心部晶粒充分破碎,弥合内部缺陷,细化晶粒。轧机高压水的流量比acc要小,冷却速度也比acc要小,保证钢板不会因打水的快速冷却,造成应力开裂。7缓冷工艺要求在缓冷工艺中,入缓冷坑钢板温度≥450℃,控制缓冷垛高1.5-2m钢板上下表面严禁裸露在空气中,缓冷时间4872小时。8热处理工艺要求采用正交试验研究各种各热处理参数,当淬火保温温度940℃,保温时间2.02.2mim/mm钢板出炉水冷至常温,冷却速度≥15℃/s回火保温温度200-220℃,保温时间4.04.5min/mm然后随炉冷却至常温。钢板的质量满足使用要求。钢的化学成分及热处理工艺对耐磨性的影响,最终是以组织状态反映出来的一般来说,铁素体组织的钢耐磨性最差,而马氏体组织的钢耐磨性较好。经淬火+回火后获得回火马氏体组织的钢,比经正火后具有珠光体+铁素体组织的钢耐磨性显著提高。实施例通过转炉冶炼、lf精炼、vd真空脱气、模铸浇铸、钢锭加热、轧制、缓冷、热处理等工艺,获得如下表1所述化学成分的80mm90mm厚高强度20cr耐磨钢板,其中各工艺参数及力学性能见如下表12表180mm90mm高强度20cr耐磨钢板的化学成分(wt,%)厚度
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