國內外低合金耐磨板研發現狀(二)

  低合金高強度耐磨板的研究是近幾十年開始的,該鋼種具有良好的可加工性能和優良的耐磨性能,使用壽命是傳統結構鋼板的數倍,生產工藝簡單,一般采用軋后淬火加回火,或者通過控軋控冷工藝進行強化。日本、德國及瑞典等國的一些鋼鐵公司都生產低合金高強度耐磨板,我國在近10年才(cai)打破傳(chuan)統(tong)16Mn鋼的低級別狀態,開始向經濟型(xing)和(he)高性能方向發展。

  3.鞍鋼低合金耐磨板生產工藝設計特點

  從冶煉(lian)上來(lai)講,低合(he)金(jin)高(gao)強(qiang)耐(nai)(nai)磨板(ban)(ban)的(de)生產需要嚴格控制鋼的(de)化學成分。采用爐(lu)外精煉(lian)、吹氬脫氣等(deng)技術,降低鋼中(zhong)的(de)有害氣體(ti)、夾雜及S、P含量,提高(gao)鋼質純(chun)度(du)。這方面鞍(an)鋼的(de)技術已經(jing)比較成熟,為低合(he)金(jin)高(gao)強(qiang)耐(nai)(nai)磨板(ban)(ban)的(de)生產提供了必要的(de)基礎(chu)。

  以(yi)AM450生(sheng)(sheng)產(chan)為(wei)例,為(wei)了獲得所需要的(de)貝(bei)氏體(ti)+馬氏體(ti)的(de)復合組織,并且(qie)(qie)使晶粒細(xi)化(hua),提高耐磨板的(de)綜合性能(neng)(neng),最經濟最有效的(de)方(fang)法是(shi)控制(zhi)軋(ya)制(zhi)加(jia)控制(zhi)冷(leng)卻(que)。通過控軋(ya)控冷(leng)可以(yi)使鋼材(cai)的(de)強度和(he)韌性同時提高,而且(qie)(qie)能(neng)(neng)節約熱(re)處理過程(cheng)造成的(de)能(neng)(neng)源消耗,簡化(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)工序(xu),提高生(sheng)(sheng)產(chan)效率。

  控制(zhi)(zhi)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)工藝采用高溫(wen)(wen)奧氏體(ti)(ti)再(zai)結(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)區和(he)(he)未再(zai)結(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)區軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi),控制(zhi)(zhi)變(bian)形(xing)(xing)奧氏體(ti)(ti)的再(zai)結(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)數量,盡(jin)可能達(da)到(dao)完全再(zai)結(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing),爭(zheng)取(qu)在高溫(wen)(wen)條件(jian)下軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)較(jiao)多道次,并適(shi)(shi)當延長軋(ya)(ya)后(hou)停留時(shi)間,增加變(bian)形(xing)(xing)奧氏體(ti)(ti)的再(zai)結(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)數量,使(shi)組織(zhi)(zhi)均勻化(hua)。待鋼(gang)材溫(wen)(wen)度降到(dao)奧氏體(ti)(ti)未再(zai)結(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)區時(shi)進行第二階段軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi),保證未再(zai)結(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)區總壓下率大于45%,并適(shi)(shi)當加大道次變(bian)形(xing)(xing)量。為奧氏體(ti)(ti)向鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相變(bian)形(xing)(xing)核創造條件(jian),增加形(xing)(xing)核部位,達(da)到(dao)細化(hua)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)晶(jing)粒的目(mu)的。軋(ya)(ya)后(hou)通過控制(zhi)(zhi)冷卻來(lai)控制(zhi)(zhi)相變(bian)條件(jian)、碳化(hua)物的析出行為等達(da)到(dao)最終產品的組織(zhi)(zhi)和(he)(he)性能,獲得(de)需要的貝氏體(ti)(ti)+馬氏體(ti)(ti)復合組織(zhi)(zhi)和(he)(he)強韌(ren)性要求。

  根據以上分析設計(ji)如下生產(chan)工藝(yi)路線:鐵(tie)水預處(chu)理(li)(li)—轉爐(lu)冶煉—爐(lu)外精煉(LF)—真空處(chu)理(li)(li)(VD或RH)—微Ti處(chu)理(li)(li)—板坯(pi)連鑄(電(dian)磁攪拌)—加熱(re)—控(kong)制軋制—控(kong)制冷卻(離線熱(re)處(chu)理(li)(li))。

  4.鞍鋼低合金耐磨板生產情況

  鞍鋼(gang)(gang)2004年(nian)(nian)開(kai)始(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產鏟刃用鋼(gang)(gang)ACR950,用于(yu)(yu)(yu)制造挖掘機或推土機等設備(bei)的鏟刃,是鞍鋼(gang)(gang)最早的低合金耐(nai)磨型(xing)鋼(gang)(gang)鐵材料,生(sheng)(sheng)產厚(hou)度范圍(wei)8-40mm。2005制定(ding)了《鏟刃用熱軋(ya)鋼(gang)(gang)板(ban)》企業標準(zhun),2006年(nian)(nian)開(kai)始(shi)(shi)研發(fa)AM360,2007年(nian)(nian)投(tou)入生(sheng)(sheng)產試(shi)制;2008年(nian)(nian)開(kai)始(shi)(shi)研發(fa)AM400,并于(yu)(yu)(yu)當年(nian)(nian)投(tou)入生(sheng)(sheng)產試(shi)制,2009年(nian)(nian)開(kai)始(shi)(shi)研發(fa)AM450,目(mu)前處于(yu)(yu)(yu)實驗室階段。

  5.結語

  低(di)合金(jin)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)具(ju)有廣闊(kuo)的(de)應用(yong)前(qian)景。隨(sui)著(zhu)(zhu)國內鋼(gang)鐵企業中厚板(ban)(ban)技(ji)術裝備水(shui)平(ping)(ping)的(de)提高(gao),目(mu)前(qian)國內低(di)合金(jin)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)的(de)開(kai)發和(he)應用(yong)已(yi)越(yue)來越(yue)成熟,如舞鋼(gang)已(yi)研制(zhi)出相當(dang)數量(liang)的(de)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)品種。耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)生產逐步系列(lie)化、標準(zhun)化,2009年已(yi)正式(shi)形成國家(jia)標準(zhun)GB/T 24186-2009《工程機械用(yong)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)板(ban)(ban)》。不過鞍鋼(gang)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)的(de)研制(zhi)和(he)生產還處于較低(di)水(shui)平(ping)(ping)。隨(sui)著(zhu)(zhu)鞍鋼(gang)鲅魚圈的(de)先進煉鋼(gang)裝備及5500mm厚板(ban)(ban)軋(ya)機的(de)順利投產,加大高(gao)品質、高(gao)附(fu)加值、高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)產品改(gai)進和(he)開(kai)發力(li)度(du)(du),提高(gao)鞍鋼(gang)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)實物質量(liang)。

  大量的(de)試驗研究(jiu)表明(ming),在高強度馬氏體基體上分布一定體積分數(shu)的(de)下(xia)貝氏體,可在保持較高強度前提(ti)下(xia)顯(xian)著提(ti)高材料的(de)塑(su)性以及沖擊和斷裂(lie)韌性。同時具有較高的(de)抗磨(mo)損能力,是低合金耐磨(mo)板發展的(de)一個重要組(zu)織(zhi)結構設計方向。

  通過提高熔(rong)煉技術,即純凈鋼的冶(ye)煉技術,研究在(zai)線(xian)淬火技術和超快速冷(leng)卻技術在(zai)耐磨(mo)板上應用,挖(wa)掘現(xian)有低(di)成(cheng)本材料的潛(qian)力,生(sheng)產低(di)成(cheng)本高性能的耐磨(mo)板是一個重要(yao)的生(sheng)產工藝(yi)設計方向。

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