超薄寬幅耐磨鋼板和以大壓縮比生產(chǎn)該鋼板的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超薄寬幅耐磨鋼板和以大壓縮比生產(chǎn)該鋼板的方法。該方法包括：對連鑄坯進行加熱，加熱溫度為1180℃～1250℃，均熱時間不少于40min；對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋以得到厚度5～8mm×寬度3000～4000mm的鋼板，其中，粗軋包括在1100℃以上的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，待溫厚度≥5～10倍成品厚度，精軋中，開軋溫度≥1000℃，終軋溫度≥800℃，軋制5～11道次，連鑄坯厚度與所述鋼板厚度之比是30～35；對軋制后的鋼板進行空冷；對冷卻后的鋼板進行淬火處理和回火處理，淬火處理包括將鋼板加熱到Ac3+0～70℃且處于860～950℃內(nèi)，并保溫5～20min，然后水淬，Ac3是加熱過程中奧氏體轉(zhuǎn)變終了溫度；回火處理包括將鋼板加熱至150℃～350℃并保溫10～20min，之后空冷。該方法的加工效率高?？傻玫紿BW330-510級別的產(chǎn)品。
【專利說明】超薄寬幅耐磨鋼板和以大壓縮比生產(chǎn)該鋼板的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以大壓縮比生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法，特別涉及一種壓縮比在30~35的條件下生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐磨鋼板廣泛應(yīng)用于要求高強度、高耐磨性能的工程、采礦、建筑、水泥生產(chǎn)、港口、電力以及冶金等機械產(chǎn)品上，例如推土機、裝載機、挖掘機、自卸車及各種礦山機械、抓斗、堆取料機、輸料彎曲結(jié)構(gòu)等。利用常規(guī)可逆式寬厚板軋機軋制生產(chǎn)(厚度)X3000mm-4000mm (寬度)超薄寬幅HBW330-500系列耐磨鋼板難度極大。由于軋件成品厚度薄、寬度大、壓縮比大導(dǎo)致軋制過程溫降過快，變形抗力增大，板形難以控制，有些甚至無法正常完成熱處理?，F(xiàn)有一些中厚板加工企業(yè)能夠生產(chǎn)超薄規(guī)格耐磨鋼產(chǎn)品，但均是利用較小壓縮比(小于30)的鑄坯坯型，或采用二次開坯的工藝方法，或利用熱連軋生產(chǎn)線進行生產(chǎn)，這就需要投資新建小坯型連鑄機等相關(guān)設(shè)備，而二次開坯勢必造成生產(chǎn)成本過高、成材率低的局面，熱連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)勢必造成產(chǎn)品寬度受限，一般集中在2000mm以下。
[0003]例如，中國專利文獻CN102191363A公開了一種厚度為2_15mm耐磨鋼板的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法采用外購2-15mm熱連軋基板開平矯直后通過淬火和回火后得到耐磨鋼板，該方法未涉及軋制過程，且寬度限制在1000-2000mm之間，產(chǎn)品應(yīng)用范圍窄。另外，中國專利文獻CN102943212A公開了一種NM500高強度耐磨鋼板及其熱處理工藝，該產(chǎn)品的厚度規(guī)格局限于12-50mm之間。此外，中國專利文獻CN101451220公開了一種高強度耐磨鋼板及其制備方法，涉及到的耐磨鋼板厚度規(guī)格局限于8-60mm之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個目的在于提供一種大壓縮比條件下生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種壓縮比為30~35的條件下生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法。
[0006]本發(fā)明的再一目的在于提供一種布氏硬度為HBW330-HBW510的超薄寬幅耐磨鋼板的生產(chǎn)方法。
[0007]本發(fā)明的再一目的在于提供一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低的超薄寬幅耐磨鋼板的生產(chǎn)方法。
[0008]本發(fā)明的再一目的在于提供一種厚度為5~8mm，寬度為3000~4000mm，布氏硬度值為HBW330-HBW510的超薄寬幅耐磨鋼板。
[0009]根據(jù)本 發(fā)明的一種以大壓縮比生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法，所述方法包括如下步驟:對連鑄坯進行加熱，加熱溫度為1180°C~1250°C，均熱時間不少于40min ;對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋以得到厚度5~8mmX寬度3000~4000mm的鋼板，其中，粗軋包括在1100°C以上的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，待溫厚度≥5~10倍成品厚度，在精軋中，開軋溫度≥1000°c，終軋溫度≥800°C，軋制5~11道次，連鑄坯的厚度與所述鋼板的厚度之比是30~35 ;對軋制后的鋼板進行空冷；對冷卻后的鋼板進行淬火處理和回火處理，其中，淬火處理包括將鋼板加熱到Ac3+0~70°C且處于860~950°C內(nèi)，并保溫5~20min，然后水淬，Ac3是加熱過程中奧氏體轉(zhuǎn)變終了溫度；回火處理包括將鋼板加熱至150°C~350°C并保溫10~20min，之后空冷。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述連鑄坯按重量百分比包括C:0.10-0.50%、Si:0.15-0.50%、Mn:0.30-1.40%、Nb:0.005-0.050%、Cr:0.10-0.70%、V < 0.10%、B:0.0005-0.0025%、Ti:0.005-0.030%、Mo:0.05-0.30%、Ni:0.05-0.50%、Al:0.010-0.050%、P < 0.020%、S < 0.010%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述均熱時間是8~10min/cm。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述粗軋中，軋制3~9道次。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括:在對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋與對軋制后的鋼板進行空冷之間，對所述鋼板進行熱矯直，并控制終矯溫度> 450°C。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，回火處理后的鋼板的布氏硬度值是HBW330-HBW510。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的超薄寬幅耐磨鋼板，所述超薄寬幅耐磨鋼板按重量百分比包括C:0.10-0.50%、Si:0.15-0.50%、Mn:0.30-1.40%、Nb:0.005-0.050%、Cr:0.10-0.70%、V
<0.10%、B:0.0005-0.0025%、Ti:0.005-0.030%、Mo:0.05-0.30%、Ni:0.05-0.50%、Al:0.010-0.050%、P < 0.020%、S < 0.010%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述鋼板的厚度是5~8mm，所述鋼板的 寬度是3000~4000mm，所述鋼板具有HBW330-HBW510的布氏硬度值。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的以大壓縮比生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法，可以避免投資新建小坯型連鑄機等相關(guān)設(shè)備，減少了二次開坯造成的生產(chǎn)成本過高和成材率低的問題，解決了熱連軋產(chǎn)品寬度受限的問題。此外，本發(fā)明的方法的加工效率高，生產(chǎn)成本低。此外，在軋制工藝不變的情況下，通過改變碳含量及熱處理工藝可以獲得不同的硬度，從而形成HBW330-510不同級別的系列產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]通過下面結(jié)合附圖進行的對實施例的描述，本發(fā)明的上述和/或其它目的和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中:
[0018]圖1示出了本發(fā)明的示例性示例I的超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖；
[0019]圖2示出了本發(fā)明的示例性示例2的超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖；
[0020]圖3示出了本發(fā)明的示例性示例3的超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖；
[0021]圖4示出了本發(fā)明的示例性示例4的超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合示例對本發(fā)明的以大壓縮比生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法進行詳細描述。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的使用連鑄坯生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法包括連鑄坯加熱工藝、控制軋制工藝、軋后冷卻工藝以及熱處理工藝。
[0024]具體地講，在連鑄坯加熱工藝中，將連鑄坯送入加熱爐(例如，步進式加熱爐)中進行加熱，加熱溫度為1180°C~1250°C，均熱時間不少于40min。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，為了保證連鑄還能夠充分地燒勻燒透，優(yōu)選地，均熱時間可按照8~10min/cm計算。
[0025]對于鋼板的強度而言，連鑄坯的化學(xué)成分對其具有較大的影響，因此，可以通過設(shè)計連鑄坯的化學(xué)成分來滿足對鋼板的硬度的要求。在本發(fā)明的一個實施例中，優(yōu)選地，連鑄坯按重量百分比可包括 C:0.10-0.50%、S1:0.15-0.50%、Mn:0.30-1.40%、Nb:
0.005-0.050%、Cr:0.10-0.70%、V < 0.10%、B:0.0005-0.0025%、Ti:0.005-0.030%、Mo:
0.05-0.30%、Ni:0.05-0.50%、Al:0.010-0.050%、P < 0.020%、S < 0.010%,其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。但是本發(fā)明不限于此，例如可以設(shè)計任何適合的連鑄坯的化學(xué)成分以得到利于應(yīng)用的鋼板強度。
[0026]此外，上述連鑄坯可經(jīng)冶煉工藝和連鑄工藝制備得到。進一步地講，冶煉工藝可包括鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、真空脫氣，從而得到鋼水。然而，冶煉工藝也可包括電爐冶煉、真空吹氧脫碳，從而得到鋼水。連鑄工藝可包括將該鋼水在連鑄機中完成澆鑄，得到上述連鑄坯。
[0027]在控制軋制工藝中，采用包括粗軋過程和精軋過程的雙機架單階段軋制工藝，即粗軋過程和精軋過程均在完全再結(jié)晶區(qū)進行軋制。在粗軋過程中，在1100°c以上的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，待溫厚度> 5~10倍成品厚度。為了使得連鑄坯在粗軋過程中軋制的效果更好，在本發(fā)明的一個實施例中，粗軋可軋制3~9道次。在精軋過程中，控制開軋溫度≥1000°C，終軋溫度≥800°C，軋制5~11道次。整個控制軋制工藝的壓縮比(連鑄坯的厚度與鋼板的厚度之比)為30~35。通過該控制軋制工藝，得到厚度5~8mmX寬度3000~4000mm的超薄寬幅鋼板。
[0028]需要說明的是，本發(fā)明中的待溫厚度是指中間坯厚度，即粗軋和精軋之間待溫時的坯料厚度。
[0029]在軋制鋼板后進行冷卻，在本發(fā)明的一個實施例中，可采用空冷對鋼板進行冷卻。另外，還可在冷卻之前，根據(jù)軋制后鋼板板形的情況對該鋼板進行熱矯直，優(yōu)選地，控制終矯溫度≥450°C，然后進行冷卻。
[0030]熱處理工藝包括淬火處理和回火處理。具體地講，將鋼板加熱到Ac3+0~70°C且處于860~950°C內(nèi)，并保溫5~20min，然后水淬，之后將鋼板加熱至150°C~350°C并保溫10~20min，之后空冷。Ac3是加熱過程中奧氏體轉(zhuǎn)變終了溫度。
[0031]通過上述的方法,在壓縮比為30~35的條件下,使用連鑄還得到厚度5~8mmX寬度3000~4000mm的超薄寬幅耐磨鋼板。鋼板的布氏硬度值可達到HBW330-HBW510，能夠滿足相關(guān)應(yīng)用行業(yè)對該耐磨鋼板的使用要求。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的以大壓縮比生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法，可以避免投資新建小坯型連鑄機等相關(guān)設(shè)備，減少了二次開坯造成的生產(chǎn)成本過高和成材率低的問題，解決了熱連軋產(chǎn)品寬度受限的問題。此外，本發(fā)明的方法的加工效率高，生產(chǎn)成本低。
[0033]此外，在軋制工藝不變的情況下，通過改變碳含量及熱處理工藝可以獲得不同的硬度，從而形成HBW330-510不同級別的系列產(chǎn)品。
[0034]下面結(jié)合具體示例來詳細描述本發(fā)明的以大壓縮比生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法。
[0035]示例 I[0036]將化學(xué)成分包括(按被％計):〇:0.15%,Si:0.28%、Mn:1.l%、Nb:0.016%,Cr:0.38%、B:0.0012%、Ti:0.014%、Mo:0.25%、N1:0.11%、Al:0.034%、P:0.011%、S:0.002%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的連鑄坯送入步進式加熱爐中進行加熱到1205°C，并且保持50min。對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋，在粗軋過程中，在1100°C的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，軋制6道次，待溫厚度是成品厚度的6倍，在精軋過程中，開軋溫度1200°C，終軋溫度808°C，軋制9道次。整個軋制過程(粗軋和精軋)的壓縮比為31，從而得到厚度5mmX寬度3700mm的超薄寬幅鋼板。將軋制后的鋼板進行空冷。將冷卻后的鋼板在880°C下保溫15min后進行水淬，水淬后回火加熱至320°C，并保溫lOmin，之后空冷。得到厚度5mmX寬度3700mm的超薄寬幅耐磨鋼板。鋼板的布氏硬度值可達到HBW337。此外，該超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖如圖1所示，從圖1中可以看出，該鋼板的組織為板條馬氏體，且尺寸較為細小。 [0037]示例 2
[0038]將化學(xué)成分包括(按wt% 計):C:0.17%、Si:0.42%、Mn:1.08%、Nb:0.021%、Cr:0.45%、B:0.0015%、T1:0.013%、Mo:0.23%、N1:0.20%、Al:0.038%、P:0.012%、S:0.003%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的連鑄坯送入步進式加熱爐中進行加熱到1208°C，并且保持60min。對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋，在粗軋過程中，在1200°C的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，軋制7道次，待溫厚度是成品厚度的8倍，在精軋過程中，開軋溫度1250°C，終軋溫度811°C，軋制11道次。整個軋制過程(粗軋和精軋)的壓縮比為35，從而得到厚度6mmX寬度3800mm的超薄寬幅鋼板。將軋制后的鋼板進行空冷。將冷卻后的鋼板在900°C下保溫6min后進行水淬，水淬后回火加熱至250°C，并保溫15min，之后空冷。得到厚度6mmX寬度3800mm的超薄寬幅耐磨鋼板。鋼板的布氏硬度值可達到HBW410。此外，該超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖如圖2所示，從圖2中可以看出，該鋼板的組織為板條馬氏體，且尺寸較為細小。
[0039]示例 3
[0040]將化學(xué)成分包括(按wt% 計):C:0.22%、Si:0.35%、Mn:1.17%、Nb:0.022%、Cr:0.54%、V:0.025%、B:0.0015%、T1:0.015%、Mo:0.22%、N1:0.22%、Al:0.035%、P:0.010%、S:0.002%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的連鑄坯送入步進式加熱爐中進行加熱到121TC，并且保持65min。對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋，在粗軋過程中，在1400°C的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，軋制4道次，待溫厚度是成品厚度的10倍，在精軋過程中，開軋溫度1100°C，終軋溫度809°C，軋制5道次。整個軋制過程(粗軋和精軋)的壓縮比為33，從而得到厚度7mmX寬度3900mm的超薄寬幅鋼板。將軋制后的鋼板進行空冷。將冷卻后的鋼板在910°C下保溫20min后進行水淬，水淬后回火加熱至200°C，并保溫12min，之后空冷。得到厚度7mmX寬度3900mm的超薄寬幅耐磨鋼板。鋼板的布氏硬度值可達到HBW461。此外，該超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖如圖3所示，從圖3中可以看出，該鋼板的組織為板條馬氏體，且尺寸較為細小。
[0041]示例 4
[0042]將化學(xué)成分包括(按wt% 計):C:0.27%、S1:0.38%、Mn:1.15%、Nb:0.025%、Cr:0.55%、V:0.035%、B:0.0018%、T1:0.014%、Mo:0.26%、N1:0.28%、Al:0.036%、P:0.010%、S:
0.001%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的連鑄坯送入步進式加熱爐中進行加熱到1210°C，并且保持50min。對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋，在粗軋過程中，在1200°C的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，軋制4道次，待溫厚度是成品厚度的11倍，在精軋過程中，開軋溫度1100°C，終軋溫度800°C，軋制5道次。整個軋制過程(粗軋和精軋)的壓縮比為34，從而得到厚度8mmX寬度4000mm的超薄寬幅鋼板。將軋制后的鋼板進行空冷。將冷卻后的鋼板在930°C下保溫7min后進行水淬，水淬后回火加熱至150°C，并保溫20min，之后空冷。得到厚度8mmX寬度4000mm的超薄寬幅耐磨鋼板。鋼板的布氏硬度值可達到HBW505。此外，該超薄寬幅耐磨鋼板的SEM組織形貌圖如圖4所示，從圖4中可以看出，該鋼板的組織為板條馬氏體，且尺寸較為細小。
[0043]通過示例I~示例4可以看出，通過上述的方法,使用連鑄還得到厚度5~8mmX寬度3000~4000mm的超薄寬幅耐磨鋼板。鋼板的布氏硬度值可達到HBW330-HBW510。鋼板的綜合指標優(yōu)于GB/T24186-2009標準對于NM360-NM500牌號的要求，能夠滿足相關(guān)應(yīng)用行業(yè)對該耐磨鋼板的使用要求。
[0044]以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型和組合，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。`
【權(quán)利要求】
1.一種以大壓縮比生產(chǎn)超薄寬幅耐磨鋼板的方法，所述方法包括如下步驟: 對連鑄坯進行加熱，加熱溫度為1180°C~1250°C，均熱時間不少于40min ； 對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋以得到厚度5~8mmX寬度3000~4000mm的鋼板，其中，粗軋包括在1100°C以上的條件下進行完全再結(jié)晶軋制，待溫厚度≥ 5~10倍成品厚度，在精軋中，開軋溫度≥1000°C，終軋溫度≥ 800°C，軋制5~11道次，連鑄坯的厚度與所述鋼板的厚度之比是30~35 ; 對軋制后的鋼板進行空冷； 對冷卻后的鋼板進行淬火處理和回火處理，其中，淬火處理包括:將鋼板加熱到Ac3+0~70°C且處于860~950°C內(nèi)，并保溫5~20min，然后水淬，Ac3是加熱過程中奧氏體轉(zhuǎn)變終了溫度；回火處理包括:將鋼板加熱至150°C~350°C并保溫10~20min，之后空冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述連鑄坯按重量百分比包括C:.0.10-0.50%、Si:0.15-0.50%、Mn:0.30-1.40%、Nb:0.005-0.050%、Cr:0.10-0.70%、V<0.10%、B:0.0005-0.0025%、T1:0.005-0.030%、Mo:0.05-0.30%、N1:0.05-0.50%、Al:.0.010-0.050%、P < 0.020%、S < 0.010%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述均熱時間是8~10min/cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述粗軋中，軋制3~9道次。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括:在對加熱后的連鑄坯進行粗軋和精軋與對軋制后的鋼板進行空冷之間，對所述鋼板進行熱矯直，并控制終矯溫度≥ 450。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于回火處理后的鋼板的布氏硬度值是HBW330-HBW510。
7.一種超薄寬幅耐磨鋼板，所述超薄寬幅耐磨鋼板按重量百分比包括C:0.10-0.50%、Si:0.15-0.50%、Mn:0.30-1.40%、Nb:0.005-0.050%、Cr:0.10-0.70%、V < 0.10%、B:.0.0005-0.0025%, T1:0.005-0.030%,Mo:0.05-0.30%,N1:0.05-0.50%,Al:0.010-0.050%,P<0.020%、S < 0.010%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述鋼板的厚度是5~8mm，所述鋼板的寬度是3000~4000mm，所述鋼板具有HBW330-HBW510的布氏硬度值。
【文檔編號】C21D1/18GK103820731SQ201410075844
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】周平, 麻衡, 馬光亭, 湯化勝, 陳愛嬌, 王月香, 張長宏, 秦港, 黃少文 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司