一种低碳当量高韧性NM400耐磨钢板及其生产方法与流程

本发明属于冶金，涉及一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板及其生产方法。

背景技术：

1、nm400耐磨钢广泛应用于挖掘机、自卸车等特种工程用设备。通过硬度的提高可有效提高钢的耐磨性能；但过高的硬度会降低钢材的韧性。nm400耐磨钢的性能通常要求硬度为370～430hbw，抗拉强度≥1200mpa。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板及其生产方法，所生产的耐磨钢板厚度规格为6～25mm，同时满足高耐磨性和高冲击韧性的要求。

2、本发明的技术方案：

3、一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板，钢的化学成分百分比为c＝0.14％～0.16％，si＝0.15％～0.35％，mn＝1.15％～1.35％，p≤0.012％，s≤0.003％，cr＝0.15％～0.25％，nb＝0.015％～0.025％，ti＝0.012％～0.025％，al＝0.020％～0.060％，b＝0.0014％～0.0030％，h≤0.0002％，n≤0.0060％，o≤0.0015％，其余为fe和不可避免的杂质，cev≤0.42％；钢的硬度370～430hbw，抗拉强度≥1200mpa，伸长率≥14％，满足2a半径180°冷弯，-20℃冲击akv≥50j，-40℃冲击akv≥40j。

4、进一步的，优化的钢的化学成分百分比为c＝0.14％～0.15％，si＝0.25％～0.30％，mn＝1.15％～1.25％，p≤0.012％，s≤0.003％，cr＝0.15％～0.20％，nb＝0.015％～0.025％，ti＝0.012％～0.020％，al＝0.030％～0.060％，b＝0.0014％～0.0020％，h≤0.0002％，n≤0.0060％，o≤0.0010％，其余为fe和不可避免的杂质，cev≤0.40％。

5、一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板的生产方法，关键工艺步骤包括：

6、(1)转炉冶炼：顶底复吹转炉，控制出钢温度1560～1640℃，转炉出钢p≤0.010％，出钢过程中加入脱氧剂、合金进行脱氧合金化，其中合金采用低p合金，避免钢水涨p；

7、(2)精炼：大包钢水在lf炉送电升温后进行化学成分精确调整，随后进入rh炉或vd炉抽进行真空处理，出站测量钢水气体h≤0.00015％，n≤0.0060％，o≤0.0015％；

8、(3)连铸：中包过热度8～30℃，连铸采用动态轻压下或重压下技术提高连铸坯内部质量，连铸坯厚度尺寸180～300mm、宽度尺寸1700～2500mm；

9、(4)加热：预热段温度650～900℃，加热段温度1100～1260℃，均热段温度1150～1250℃，在炉时间160～300min；

10、(5)轧制：采用两阶段控制轧制，粗轧轧制温度1150～980℃，粗轧累计压缩比≥2，中间坯厚度60～90mm，精轧开轧温度880～1030℃，精轧累计压缩比≥3，精轧终轧温度800～860℃；

11、(6)热处理：采用淬火+回火工艺，淬火加热温度860～900℃，加热速度1.4～2.0min/mm，保温时间10～30min，淬火冷却速率20～40℃/s；回火加热温度180～230℃，加热速度3.0～4.5min/mm，保温时间10～20min。

12、优化的，步骤(3)连铸：中，中包过热度8～20℃。

13、优化的，步骤(6)热处理中，淬火加热温度880～900℃，回火加热温度200～220℃。

14、发明原理：本发明的耐磨钢具有高强高韧特性，同时具有良好的焊接性能和成形性能。通过控制c范围保证钢板的硬度范围命中目标要求，通过mn、b及少量si、cr的添加提高钢板的淬透性保证钢板组织均匀一致，通过组织强化与合金强化的方式提高钢板的强度性能，通过nb、ti、al的析出物及合适的轧制热处理工艺达到细化晶粒以达到提高冲击韧性的目的，同时对钢水的p、s、h、n、o进行严格控制，本发明通过合适的合金元素配比及后续轧制热处理工艺既保证了较低的cev同时保证具有优良的力学性能、焊接性能和加工性能。

15、本发明的有益效果：用本发明方法生产的耐磨钢具有优良的低温韧性和可焊接性,其力学性能如下：硬度370～430hbw，抗拉强度≥1200mpa，伸长率≥14％，满足2a半径180°冷弯，-20℃冲击akv≥50j，-40℃冲击akv≥40j。可以用于挖掘机、自卸车等耐磨件和结构件，具有优良的力学性能及优异的焊接性能和成型性能，是极具前景的绿色钢铁产品。

技术特征：

1.一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板，其特征在于：钢的化学成分百分比为c=0.14%～0.16%，si=0.15%～0.35%，mn=1.15%～1.35%，p≤0.012%，s≤0.003%，cr=0.15%～0.25%，nb=0.015%～0.025%，ti=0.012%～0.025%，al=0.020%～0.060%，b=0.0014%～0.0030%，h≤0.0002%，n≤0.0060%，o≤0.0015%，其余为fe和不可避免的杂质，cev≤0.42%；钢的硬度370～430hbw，抗拉强度≥1200mpa，伸长率≥14%，满足2a半径180°冷弯，-20℃冲击akv≥50j，-40℃冲击akv≥40j。

2.根据权利要求1所述的一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板，其特征在于：钢的化学成分百分比为c=0.14%～0.15%，si=0.25%～0.30%，mn=1.15%～1.25%，p≤0.012%，s≤0.003%，cr=0.15%～0.20%，nb=0.015%～0.025%，ti=0.012%～0.020%，al=0.030%～0.060%，b=0.0014%～0.0020%，h≤0.0002%，n≤0.0060%，o≤0.0010%，其余为fe和不可避免的杂质，cev≤0.40%。

3.一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板的生产方法，其特征在于工艺方法包括：

4.根据权利要求3所述的一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板的生产方法，其特征在于：工艺步骤（3）连铸：中包过热度8~15℃。

5.根据权利要求3所述的一种低碳当量高韧性nm400耐磨钢板的生产方法，其特征在于：工艺步骤（6）热处理：淬火加热温度880～900℃，回火加热温度200～220℃。

技术总结
一种低碳当量高韧性NM400耐磨钢板及其生产方法，钢的化学成分百分比为C=0.14%～0.16%，Si=0.15%～0.35%，Mn=1.15%～1.35%，P≤0.012%，S≤0.003%，Cr=0.15%～0.25%，Nb=0.015%～0.025%，Ti=0.012%～0.025%，Al=0.020%～0.060%，B=0.0014%～0.0030%，H≤0.0002%，N≤0.0060%，O≤0.0015%，其余为Fe和不可避免的杂质，CEV≤0.42%；工艺步骤包括转炉冶炼、LF精炼、真空脱气、连铸、加热、轧制、热处理。生产的耐磨钢板，表面硬度370～430HBW，抗拉强度≥1200MPa，伸长率≥14%，满足2a半径180°冷弯，‑20℃冲击Akv≥50J，‑40℃冲击Akv≥40J。

技术研发人员：周光杰,刘晓玮,高擎,周文浩,钱亚军,张勇伟,史术华,王振,冯赞,脱臣德,王一鸣,田勇,金韬
受保护的技术使用者：湖南华菱湘潭钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16