334-paper-軋制工藝對(duì)高強(qiáng)度熱軋耐磨板卷性能的影響

1、熱軋溫度制度對(duì)高強(qiáng)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(shí)驗(yàn)室研究了均熱溫度、終軋溫度和卷取溫度等熱軋工藝對(duì)含Ti低碳微合金鋼組織和性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，適當(dāng)提高均熱溫度、降低卷取溫度能有效提高軋態(tài)強(qiáng)度。并且降低卷取溫度有助于獲得細(xì)小的粒狀貝氏體組織，在提高強(qiáng)度的同時(shí)改善韌性。關(guān)鍵字耐磨鋼強(qiáng)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(jī)械設(shè)備，如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、重型運(yùn)輸車、自卸車車斗、混凝土攪拌機(jī)、磨煤機(jī)、

5、破碎機(jī)及各類輸送管道等廣泛使用高強(qiáng)度耐磨鋼板。這類大型機(jī)械設(shè)備的受力結(jié)構(gòu)部位遭受強(qiáng)烈磨損和交變應(yīng)力的作用，所用鋼材的強(qiáng)韌性，尤其是強(qiáng)度和硬度直接影響這類機(jī)械作業(yè)生產(chǎn)的可靠性、生產(chǎn)效率和服役壽命【1】。傳統(tǒng)的高強(qiáng)耐磨鋼板的強(qiáng)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(qiáng)度、硬度，此種方式適用于非調(diào)質(zhì)鋼板生產(chǎn)；另一類則是采用淬火處理的方式強(qiáng)化鋼板，但生產(chǎn)工藝

6、復(fù)雜，必須配備大型壓力淬火設(shè)備。使用高強(qiáng)度鋼板可節(jié)約用材，提高壽命，所以鋼板強(qiáng)化一直是研究的重點(diǎn)方向。對(duì)于微合金高強(qiáng)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(qiáng)度。在整個(gè)板卷的生產(chǎn)過程中，各個(gè)軋制工藝參數(shù)，如均熱溫度、終軋溫度和卷取溫度等均會(huì)不同程度地影響成品最終性能。但各種控制因素對(duì)性能的影響程度不一：有些參數(shù)變化只對(duì)性能造成輕微影響，而有些參數(shù)的變化則會(huì)對(duì)性能造成明顯影響。通過試驗(yàn)，比較均熱溫度、終軋溫度和卷取溫度對(duì)板卷強(qiáng)

7、度、韌性等影響顯著程度，從而為生產(chǎn)高強(qiáng)度熱軋耐磨卷板提出優(yōu)化工藝參數(shù)。2.試驗(yàn)材料與方法試驗(yàn)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(yàn)坯料，終鍛溫度大于900℃，鍛坯鍛后空冷至室溫。鋼液熔煉時(shí)和最終軋態(tài)鋼板上分別取化學(xué)樣，采用光譜分析法檢驗(yàn)化學(xué)成分，結(jié)果如表1所示。試驗(yàn)鋼是在碳錳鋼的基礎(chǔ)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(dá)到了0.09％左右。鋼中P、S元素控制良好，含量達(dá)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(qiáng)度值，鋼板軋態(tài)強(qiáng)度平均比1200℃均熱的鋼板高2030MPa。當(dāng)固定均熱溫度為1280℃，只改變終軋溫度和卷取溫度，對(duì)鋼板強(qiáng)度的影響如圖3所示。從試驗(yàn)結(jié)果可知，終軋溫度對(duì)強(qiáng)度影響程度比較輕微，而卷取溫度則

9、會(huì)顯著影響鋼板的強(qiáng)度。坯料均在1280℃加熱，當(dāng)鋼板的卷取溫度相同時(shí)，終軋溫度對(duì)鋼板最終的強(qiáng)度不產(chǎn)生明顯影響，試驗(yàn)中除了500℃卷取的鋼板強(qiáng)度有差異外，600℃和550℃卷取的鋼板強(qiáng)度基本相等，而500℃卷取鋼板的強(qiáng)度出現(xiàn)大約40MPa差值，這是緣于850℃終軋的鋼板在水冷時(shí)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(yàn)結(jié)果表明卷取溫度強(qiáng)烈影響鋼板的強(qiáng)度。當(dāng)在500600℃之間卷取時(shí)，隨著卷取溫度降低，強(qiáng)度不斷升

10、高，但在各個(gè)階段強(qiáng)度升高的幅度是變化的，卷取溫度從600℃降到550℃，強(qiáng)度上升明顯，強(qiáng)度增幅大約為50MPa；卷取溫度從550℃降到500℃，強(qiáng)度僅升高不到20MPa。試驗(yàn)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(shù)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(shí)沖擊性能最差，在500550℃卷取時(shí)，不僅可提高強(qiáng)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(duì)強(qiáng)度的影響Fig.2influenceofreheatingtemperatureontensilestrength圖3卷取溫度對(duì)強(qiáng)度的影響Fig.3influenceofcoilingtemperatureontensilestrength圖4試驗(yàn)鋼板40℃低溫沖擊功Fig.4compacttoughnessvalueat–40℃圖5碳氮化物溶度積計(jì)算曲線Fig.5thecalculatedcurves