高強度結構用調質耐磨板開發(fā)

  高強度結構耐磨板被廣泛應用于工程機械和煤礦機械行業(yè),厚度以4mm~80mm為主,其中20mm以下厚度耐磨板絕大多數(shù)被應用于工程機械行業(yè)。20mm以上厚度耐磨板主要為中厚板類產(chǎn)品,多數(shù)應用于煤礦機械行業(yè)。

  目前國內在生產(chǎn)高強度結構鋼板時,多采用TMCP或TMCP+回火的方式,且生產(chǎn)規(guī)格和級別均較低。對于較厚規(guī)格的Q690及以上級別產(chǎn)品,只有極少數(shù)企業(yè)通過加入較多的合金元素并使用調制的方式生產(chǎn),而國外則大部分是以調質的方式生產(chǎn)。采用TMCP或TMCP+回火的方式較厚規(guī)格的Q690及以上級別產(chǎn)品時,得到的低溫沖擊功值較低,力學性能波動性較大。采用淬火+回火的調質方法生產(chǎn),能夠較好解決以上問題。利用其研發(fā)淬火機的優(yōu)勢,成功開發(fā)出Q690~Q960級別4mm~60mm厚高強度結構用調質產(chǎn)品,尤其是規(guī)格4mm~10mmQ690~Q960產(chǎn)品,填補了我國高強度結構用調質耐磨板薄規(guī)格生產(chǎn)的空白。

  該類產(chǎn)品的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

  (1)不同耐磨板厚度規(guī)格采用不同的化學成分體系

  目前國內在生產(chǎn)調制產(chǎn)品時,對不同厚度規(guī)格的產(chǎn)品主要采用折中的化學成分。這樣使得在生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品時,由于鋼板極易被淬透,從而造成了對資源的浪費。而在生產(chǎn)厚規(guī)格產(chǎn)品時,又由于加入的合金元素富余量不多,從而使由于厚度的增加而引起的“厚度效應”比較明顯,性能的波動性較大。通過對不同厚度規(guī)格的產(chǎn)品采用不同的化學成分體系,在薄規(guī)格上盡量采取“以水代合金”的方法來減少合金元素的添加,在厚規(guī)格時通過合理的合金元素的添加來提高鋼板的性能。

  (2)不同耐磨鋼板厚度規(guī)格采用不同淬火制度

  長期以來,淬火制度對耐磨鋼板性能的影響一直未被國內大多數(shù)鋼廠重視。傳統(tǒng)觀點認為,淬火時只要在奧氏體溫度以上保溫一定時間即可。通過研究發(fā)現(xiàn),耐磨鋼板的淬火制度對后續(xù)的冷卻過程有較大的影響。隨著厚度規(guī)格的增加,淬火溫度及其淬火保溫時間也應當相應調整,才能既保證耐磨板充分奧氏體化,從而為得到良好的綜合力學性能提供保障。

  (3)適度細化原始奧氏體晶粒的思想

  研究發(fā)現(xiàn),細化原始奧氏體晶粒是提高高強結構用調質耐磨板低溫沖擊韌性的最佳途徑,尤其是對于960MPa及其以上級別的產(chǎn)品更為明顯。通過合金元素的合理添加和軋制、軋后冷卻制度的控制,適度細化原始奧氏體晶粒,不但極大提高了其低溫沖擊韌性,而且還確保焊接時熱影響區(qū)的急劇粗化而引起鋼板性能的惡化。目前,該類產(chǎn)品正在南鋼、漣鋼得到推廣,已初步取得成效,為實現(xiàn)低成本減量化的鋼鐵材料開發(fā)應用奠定了基礎。