334-paper-軋制工藝對高強度熱軋耐磨板卷性能的影響

1、熱軋溫度制度對高強度熱軋耐磨卷板性能的影響唐文軍張漢謙江來珠(寶山鋼鐵股份有限公司研究院，上海201900)摘要實驗室研究了均熱溫度、終軋溫度和卷取溫度等熱軋工藝對含Ti低碳微合金鋼組織和性能的影響。試驗結果表明，適當提高均熱溫度、降低卷取溫度能有效提高軋態(tài)強度。并且降低卷取溫度有助于獲得細小的粒狀貝氏體組織，在提高強度的同時改善韌性。關鍵字耐磨鋼強度硬度貝氏體Effectofthetemperatureprocessonmechani

2、calpropertiesoftheabrasionresistantsteelwithhighstrengthTANGWenjunZHANGHanqianJIANGLaizhu(ResearchinstituteBaoshanIronSteelCo.Ltd.Shanghai201900)AbstractThemicrostructuremechanicalpropertiesoflowcarbonmicroalloysteelwass

3、tudiedbymeansofchanginghotrollingprosessessuchasreheatingtemperaturefinishingrolllingtemperaturecoilingtemperature.Itwasshownthatitcouldincreasethetensilestrengthremarkablybothbyincreasingthereheatingtemperaturedecreasin

4、gthecoilingtempetature.Inadditioncompacttoughnesswasalsoimprovedasfinebainitemicrostructurewasgainedatlowercoilingtemperature.Keywdsabrasionresistantsteelstrengthhardnessbainite1.前言工程機械設備，如挖掘機、裝載機、重型運輸車、自卸車車斗、混凝土攪拌機、磨煤機、

5、破碎機及各類輸送管道等廣泛使用高強度耐磨鋼板。這類大型機械設備的受力結構部位遭受強烈磨損和交變應力的作用，所用鋼材的強韌性，尤其是強度和硬度直接影響這類機械作業(yè)生產的可靠性、生產效率和服役壽命【1】。傳統(tǒng)的高強耐磨鋼板的強化方式主要有兩類【23】，一類是空冷硬化型，即通過添加提高淬透性的合金元素，控制熱軋工藝延遲鐵素體相變，使其發(fā)生貝氏體相變來提高強度、硬度，此種方式適用于非調質鋼板生產；另一類則是采用淬火處理的方式強化鋼板，但生產工藝

6、復雜，必須配備大型壓力淬火設備。使用高強度鋼板可節(jié)約用材，提高壽命，所以鋼板強化一直是研究的重點方向。對于微合金高強度鋼，通過優(yōu)化軋制工藝，可在同樣合金成分的前提下提高強度。在整個板卷的生產過程中，各個軋制工藝參數，如均熱溫度、終軋溫度和卷取溫度等均會不同程度地影響成品最終性能。但各種控制因素對性能的影響程度不一：有些參數變化只對性能造成輕微影響，而有些參數的變化則會對性能造成明顯影響。通過試驗，比較均熱溫度、終軋溫度和卷取溫度對板卷強

7、度、韌性等影響顯著程度，從而為生產高強度熱軋耐磨卷板提出優(yōu)化工藝參數。2.試驗材料與方法試驗鋼用100kg非真空爐冶煉，熔煉后澆鑄成鋼錠模，鋼錠冷至室溫后再加熱鍛造為30mm厚試驗坯料，終鍛溫度大于900℃，鍛坯鍛后空冷至室溫。鋼液熔煉時和最終軋態(tài)鋼板上分別取化學樣，采用光譜分析法檢驗化學成分，結果如表1所示。試驗鋼是在碳錳鋼的基礎添加少量合金元素的微合金鋼，鋼中的C、Mn、Cr、Mo等主要元素比較穩(wěn)定，其熔煉成分和成品成分基本相同。鋼

8、中的Al和Ti含量在澆鑄前后變化較大，Al和Ti容易氧化，使成品含量明顯比熔煉含量低，盡管如此，Ti在成品中的含量達到了0.09％左右。鋼中P、S元素控制良好，含量達到了較低水平，由于是非真制度一定，1280℃均熱的鋼板均具有比較高的強度值，鋼板軋態(tài)強度平均比1200℃均熱的鋼板高2030MPa。當固定均熱溫度為1280℃，只改變終軋溫度和卷取溫度，對鋼板強度的影響如圖3所示。從試驗結果可知，終軋溫度對強度影響程度比較輕微，而卷取溫度則

9、會顯著影響鋼板的強度。坯料均在1280℃加熱，當鋼板的卷取溫度相同時，終軋溫度對鋼板最終的強度不產生明顯影響，試驗中除了500℃卷取的鋼板強度有差異外，600℃和550℃卷取的鋼板強度基本相等，而500℃卷取鋼板的強度出現大約40MPa差值，這是緣于850℃終軋的鋼板在水冷時終冷溫度過低而造成的。保持加熱溫度和終軋溫度不變，只改變卷取溫度，試驗結果表明卷取溫度強烈影響鋼板的強度。當在500600℃之間卷取時，隨著卷取溫度降低，強度不斷升

10、高，但在各個階段強度升高的幅度是變化的，卷取溫度從600℃降到550℃，強度上升明顯，強度增幅大約為50MPa；卷取溫度從550℃降到500℃，強度僅升高不到20MPa。試驗坯料在1280℃加熱，改變終軋溫度和卷取溫度，鋼板軋態(tài)40℃低溫沖擊功如圖4所示，不管終軋溫度如何改變，沖擊功數值均隨著鋼板卷取溫度降低而不斷上升?？梢?，鋼板在600℃卷取時沖擊性能最差，在500550℃卷取時，不僅可提高強度，而且沖擊性能也得到一定改善。4.討論4

11、.1均熱溫度的影響圖2均熱溫度對強度的影響Fig.2influenceofreheatingtemperatureontensilestrength圖3卷取溫度對強度的影響Fig.3influenceofcoilingtemperatureontensilestrength圖4試驗鋼板40℃低溫沖擊功Fig.4compacttoughnessvalueat–40℃圖5碳氮化物溶度積計算曲線Fig.5thecalculatedcurves