高強度結構用調質耐磨板開發

  高強度結構耐磨板被廣泛應(ying)(ying)用(yong)于工(gong)程(cheng)(cheng)機(ji)械和煤礦機(ji)械行業(ye),厚度以(yi)4mm~80mm為主(zhu),其中20mm以(yi)下厚度耐磨板絕大多(duo)數被應(ying)(ying)用(yong)于工(gong)程(cheng)(cheng)機(ji)械行業(ye)。20mm以(yi)上厚度耐磨板主(zhu)要為中厚板類產品,多(duo)數應(ying)(ying)用(yong)于煤礦機(ji)械行業(ye)。

  目前國(guo)內在生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)高強度(du)結(jie)(jie)構(gou)鋼板時,多(duo)(duo)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)TMCP或TMCP+回火的(de)(de)方(fang)式,且生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)規(gui)(gui)格(ge)和級別(bie)(bie)均(jun)較(jiao)低。對(dui)于較(jiao)厚規(gui)(gui)格(ge)的(de)(de)Q690及以(yi)上(shang)級別(bie)(bie)產(chan)(chan)(chan)(chan)品,只有極少數企業(ye)通過加入較(jiao)多(duo)(duo)的(de)(de)合金元素并使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)調制的(de)(de)方(fang)式生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan),而國(guo)外則大部分是(shi)以(yi)調質(zhi)的(de)(de)方(fang)式生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)。采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)TMCP或TMCP+回火的(de)(de)方(fang)式較(jiao)厚規(gui)(gui)格(ge)的(de)(de)Q690及以(yi)上(shang)級別(bie)(bie)產(chan)(chan)(chan)(chan)品時,得到的(de)(de)低溫沖擊(ji)功值較(jiao)低,力學性能(neng)波(bo)動性較(jiao)大。采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)淬(cui)火+回火的(de)(de)調質(zhi)方(fang)法生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan),能(neng)夠較(jiao)好(hao)解決(jue)以(yi)上(shang)問題(ti)。利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)其研發淬(cui)火機的(de)(de)優勢,成(cheng)功開發出Q690~Q960級別(bie)(bie)4mm~60mm厚高強度(du)結(jie)(jie)構(gou)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)調質(zhi)產(chan)(chan)(chan)(chan)品,尤(you)其是(shi)規(gui)(gui)格(ge)4mm~10mmQ690~Q960產(chan)(chan)(chan)(chan)品,填補了我國(guo)高強度(du)結(jie)(jie)構(gou)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)調質(zhi)耐(nai)磨板薄規(gui)(gui)格(ge)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)空白。

  該類(lei)產品的特點(dian)主(zhu)要體現(xian)在以(yi)下(xia)幾個方面(mian):

  (1)不同耐磨板厚度規格采用不同的化學成分體系

  目(mu)前國內在(zai)生產(chan)調(diao)制產(chan)品(pin)時(shi)(shi),對不(bu)同(tong)厚(hou)度(du)(du)規(gui)格(ge)(ge)的(de)(de)產(chan)品(pin)主(zhu)要采用折(zhe)中的(de)(de)化(hua)學成分。這樣使得(de)在(zai)生產(chan)薄(bo)規(gui)格(ge)(ge)產(chan)品(pin)時(shi)(shi),由(you)于(yu)鋼板極(ji)易(yi)被淬透,從而造成了(le)對資源的(de)(de)浪(lang)費。而在(zai)生產(chan)厚(hou)規(gui)格(ge)(ge)產(chan)品(pin)時(shi)(shi),又由(you)于(yu)加(jia)入的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)元素(su)富余量(liang)不(bu)多,從而使由(you)于(yu)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)增加(jia)而引起(qi)的(de)(de)“厚(hou)度(du)(du)效應”比較(jiao)明(ming)顯,性能的(de)(de)波動性較(jiao)大。通過(guo)(guo)對不(bu)同(tong)厚(hou)度(du)(du)規(gui)格(ge)(ge)的(de)(de)產(chan)品(pin)采用不(bu)同(tong)的(de)(de)化(hua)學成分體系,在(zai)薄(bo)規(gui)格(ge)(ge)上盡量(liang)采取“以(yi)水代(dai)合(he)(he)金(jin)(jin)”的(de)(de)方法來(lai)(lai)減(jian)少合(he)(he)金(jin)(jin)元素(su)的(de)(de)添(tian)加(jia),在(zai)厚(hou)規(gui)格(ge)(ge)時(shi)(shi)通過(guo)(guo)合(he)(he)理的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)元素(su)的(de)(de)添(tian)加(jia)來(lai)(lai)提(ti)高鋼板的(de)(de)性能。

  (2)不同耐磨鋼板厚度規格采用不同淬火制度

  長期以來,淬火制度對耐磨鋼板性能(neng)的(de)(de)影響(xiang)一直未被國(guo)內大多數鋼(gang)廠(chang)重(zhong)視(shi)。傳統觀點認為,淬(cui)(cui)火(huo)時只要在(zai)奧氏體溫(wen)度(du)(du)以上保(bao)溫(wen)一定時間(jian)即可。通過研究(jiu)發現,耐磨鋼(gang)板(ban)(ban)的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)制度(du)(du)對后續的(de)(de)冷(leng)卻過程有較(jiao)大的(de)(de)影響(xiang)。隨著厚度(du)(du)規格(ge)的(de)(de)增加,淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)及(ji)其淬(cui)(cui)火(huo)保(bao)溫(wen)時間(jian)也應(ying)當相應(ying)調整,才(cai)能(neng)既保(bao)證耐磨板(ban)(ban)充分奧氏體化,從而為得(de)到良好的(de)(de)綜合(he)力學性能(neng)提(ti)供保(bao)障(zhang)。

  (3)適度細化原始奧氏體晶粒的思想

  研(yan)究發現(xian),細(xi)化(hua)(hua)原始奧氏體(ti)晶(jing)粒(li)是(shi)提高(gao)(gao)高(gao)(gao)強(qiang)結(jie)構用(yong)調質(zhi)耐磨板低溫沖擊韌性的(de)最佳途徑,尤其是(shi)對于960MPa及其以上級別(bie)的(de)產品更(geng)為明顯。通(tong)過合金元素的(de)合理添加和軋制、軋后(hou)冷卻制度的(de)控制,適度細(xi)化(hua)(hua)原始奧氏體(ti)晶(jing)粒(li),不但極大提高(gao)(gao)了其低溫沖擊韌性,而(er)且還確保焊接時熱影響區的(de)急劇粗化(hua)(hua)而(er)引起鋼板性能的(de)惡化(hua)(hua)。目前(qian),該類(lei)產品正在南鋼、漣鋼得(de)到推(tui)廣,已初步取得(de)成(cheng)效,為實現(xian)低成(cheng)本減量化(hua)(hua)的(de)鋼鐵材料(liao)開發應用(yong)奠定(ding)了基礎。