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(yōu)良的耐磨性能,,使用壽命是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鋼板的數(shù)倍,,生產(chǎn)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(chǎn)低合金高強度耐磨板,,我國在近10年才打破傳統(tǒng)16Mn鋼的低級別狀態(tài),,開始向經(jīng)濟型和高性能方向發(fā)展,。
3.鞍鋼低合金耐磨板生產(chǎn)工藝設(shè)計特點
從冶煉上來講,低合金高強耐磨板的生產(chǎn)需要嚴格控制鋼的化學(xué)成分,。采用爐外精煉,、吹氬脫氣等技術(shù),降低鋼中的有害氣體,、夾雜及S,、P含量,提高鋼質(zhì)純度,。這方面鞍鋼的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,,為低合金高強耐磨板的生產(chǎn)提供了必要的基礎(chǔ)。
以AM450生產(chǎn)為例,,為了獲得所需要的貝氏體+馬氏體的復(fù)合組織,,并且使晶粒細化,提高耐磨板的綜合性能,,最經(jīng)濟最有效的方法是控制軋制加控制冷卻,。通過控軋控冷可以使鋼材的強度和韌性同時提高,而且能節(jié)約熱處理過程造成的能源消耗,,簡化生產(chǎn)工序,,提高生產(chǎn)效率。
控制軋制工藝采用高溫奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)軋制,,控制變形奧氏體的再結(jié)晶數(shù)量,,盡可能達到完全再結(jié)晶,爭取在高溫條件下軋制較多道次,,并適當(dāng)延長軋后停留時間,,增加變形奧氏體的再結(jié)晶數(shù)量,使組織均勻化,。待鋼材溫度降到奧氏體未再結(jié)晶區(qū)時進行第二階段軋制,,保證未再結(jié)晶區(qū)總壓下率大于45%,并適當(dāng)加大道次變形量,。為奧氏體向鐵素體相變形核創(chuàng)造條件,,增加形核部位,達到細化鐵素體晶粒的目的,。軋后通過控制冷卻來控制相變條件,、碳化物的析出行為等達到最終產(chǎn)品的組織和性能,,獲得需要的貝氏體+馬氏體復(fù)合組織和強韌性要求。
根據(jù)以上分析設(shè)計如下生產(chǎn)工藝路線:鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐冶煉—爐外精煉(LF)—真空處理(VD或RH)—微Ti處理—板坯連鑄(電磁攪拌)—加熱—控制軋制—控制冷卻(離線熱處理),。
4.鞍鋼低合金耐磨板生產(chǎn)情況
鞍鋼2004年開始生產(chǎn)鏟刃用鋼ACR950,,用于制造挖掘機或推土機等設(shè)備的鏟刃,是鞍鋼最早的低合金耐磨型鋼鐵材料,,生產(chǎn)厚度范圍8-40mm,。2005制定了《鏟刃用熱軋鋼板》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2006年開始研發(fā)AM360,,2007年投入生產(chǎn)試制,;2008年開始研發(fā)AM400,并于當(dāng)年投入生產(chǎn)試制,,2009年開始研發(fā)AM450,,目前處于實驗室階段。
5.結(jié)語
低合金耐磨板具有廣闊的應(yīng)用前景,。隨著國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中厚板技術(shù)裝備水平的提高,,目前國內(nèi)低合金高強度耐磨板的開發(fā)和應(yīng)用已越來越成熟,如舞鋼已研制出相當(dāng)數(shù)量的耐磨板品種,。耐磨板生產(chǎn)逐步系列化,、標(biāo)準(zhǔn)化,2009年已正式形成國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24186-2009《工程機械用高強度耐磨板板》,。不過鞍鋼耐磨板的研制和生產(chǎn)還處于較低水平,。隨著鞍鋼鲅魚圈的先進煉鋼裝備及5500mm厚板軋機的順利投產(chǎn),加大高品質(zhì),、高附加值,、高強度耐磨板產(chǎn)品改進和開發(fā)力度,提高鞍鋼耐磨板實物質(zhì)量,。
大量的試驗研究表明,,在高強度馬氏體基體上分布一定體積分數(shù)的下貝氏體,可在保持較高強度前提下顯著提高材料的塑性以及沖擊和斷裂韌性,。同時具有較高的抗磨損能力,,是低合金耐磨板發(fā)展的一個重要組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方向。
通過提高熔煉技術(shù),,即純凈鋼的冶煉技術(shù),,研究在線淬火技術(shù)和超快速冷卻技術(shù)在耐磨板上應(yīng)用,挖掘現(xiàn)有低成本材料的潛力,,生產(chǎn)低成本高性能的耐磨板是一個重要的生產(chǎn)工藝設(shè)計方向,。