高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢及其生产方法 |
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| 申请号 | CN202311812963.7 | 申请日 | 2023-12-26 | 公开(公告)号 | CN117867399A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司; | 发明人 | 严立新; 刘宁; 梁亮; 邓必荣; 陈奎; 齐江华; 李国仓; 徐德强; 刘湘; 万洋; 谢世正; 张鹤雄; 汪宏兵; 邓之勋; 梁文; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨 钢 及其生产方法。高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢包括以 质量 百分含量计的如下组分：C:0.10～0.30wt％；Si:0.30～1.5wt％；Mn:1.0～3.5wt％；Mo:0.10～0.50wt％；Nb:0.01～0.05％；Ti:0.01～0.10wt％；Al:0.030～0.070wt％；Ce:0.01～0.05wt％；P≤0.008wt％；S≤0.005wt％；B:0.0010～0.0050wt％；O≤0.0020％；N≤0.0020％，余量为Fe。本申请通过调节高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢中的元素组分及其含量，制造出具有优异的强塑性、 耐磨性 和折弯性能的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，并且本申请 实施例 中的耐磨钢不添加Ni、Cr、Mo等贵重 合金 元素，降低了耐磨钢的生产成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，其特征在于，包括以质量百分含量计的如下组分：C:0.10～0.30wt％；Si:0.30～1.5wt％；Mn:1.0～3.5wt％；Mo:0.10～0.50wt％； |
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| 说明书全文 | 高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢及其生产方法技术领域背景技术[0002] 耐磨钢广泛用于冶金、铁路、军事和电力等众多行业领域，成为不可或缺的关键材料之一。基于相关统计，机械装备及其零部件，由于磨损引起的经济损失，占国民经济总产值约4％。在全球面临日益加剧的资源、能源和严峻的环境形势问题下，耐磨钢材料的开发应用受到国内外的高度重视。 [0003] 钢的耐磨性能不仅与强度、硬度有关，还与其韧性有关。高锰钢组织是单一的奥氏体组织，硬度较低，主要用于高应力环境，利用奥氏体诱导马氏体相变提高耐磨性能，在中低应力环境下奥氏体不能充分诱导马氏体相变，因而耐磨性能不能保证；目前广泛使用的马氏体组织低合金耐磨钢强度、硬度高，但是塑韧性差，在苛刻服役环境易于产生开裂。 [0004] 马氏体加奥氏体加纳米析出相或者马氏体加贝氏体加残余奥氏体加纳米析出相复相组织耐磨钢，利用残余奥氏体诱导马氏体相变(Transformation Induced Plasticity,TRIP效应)提高钢的强度与韧性，纳米析出相的析出强化作用等，使得复相组织耐磨钢具有优异的强度与塑韧性、折弯性能与耐磨性能。但是现有技术中高性能耐磨钢成本增加较高，从合计设计与工艺流程挖掘低成本高性能耐磨钢是国内耐磨钢发展方向。 [0005] 专利CN 108004469 B中所述一种低合金高韧性Q‑P‑T耐磨钢板及其制备方法，成分设计通过添加Cr，Mo，Ni，Cu等合金元素，采用淬火‑配分‑回火工艺，得到马氏体加贝氏体加残余奥氏体组织，得到较高的强韧性耐磨钢。合金设计中贵金属Cr、Mo、Ni等贵金属，而且淬火‑配分‑回火工艺流程复杂。发明内容 [0006] 本申请实施例提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢及其生产方法，耐磨钢组织为马氏体、奥氏体和纳米析出相复相组织或马氏体、贝氏体、残余奥氏体和纳米析出相复相组织，耐磨性能优异。 [0007] 第一方面，本申请实施例提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，包括以质量百分含量计的如下组分：C:0.10～0.30wt％；Si:0.30～1.5wt％；Mn:1.0～3.5wt％；Mo:0.10～0.50wt％；Nb:0.01～0.05％；Ti:0.01～0.10wt％；Al:0.030～0.070wt％；Ce:0.01～0.05wt％；P≤0.008wt％；S≤0.005wt％；B:0.0010～0.0050wt％；O≤0.0020％；N≤ 0.0020％，余量为Fe。 [0008] 根据本申请第一方面的实施例，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织为复相组织，复相组织包括马氏体、贝氏体、残余奥氏体和纳米析出相。 [0009] 根据本申请第一方面的实施例，以体积百分数计，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织包括50％～70％马氏体、26％～46％贝氏体、2％～10％残余奥氏体和0.5％～2.0％纳米析出相。 [0011] 第二方面，本申请实施例提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的生产方法，用于生产上述的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，包括： [0012] 将钢水浇铸以获得铸坯，铸坯中包括如下质量百分含量的组分：C:0.10～0.30wt％；Si:0.30～1.5wt％；Mn:1.0～3.5wt％；Mo:0.10～0.50wt％；Nb:0.01～0.05％； Ti:0.01～0.10wt％；Al:0.030～0.070wt％；Ce:0.01～0.05wt％；P≤0.008wt％；S≤ 0.005wt％；B:0.0010～0.0050wt％；O≤0.0020％；N≤0.0020％，余量为Fe； [0015] 根据本申请第二方面的实施例，在加热步骤中，将铸坯放入加热炉均匀化，加热温度为1150～1200℃。 [0016] 根据本申请第二方面的实施例，控制轧制步骤中，将铸坯分别在1050～1120℃进行再结晶区轧制，在880～950℃进行非再结晶区轧制，轧后快冷至400～500℃，空冷。 [0017] 根据本申请第二方面的实施例，控制轧制步骤中，轧制道次压下量为20～30％，累计压下率为50％。 [0018] 根据本申请第二方面的实施例，回火步骤中，回火温度为190～360℃。 [0019] 与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果： [0020] 本申请通过调节高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢中的元素组分及其含量，制造出具有优异的强塑性、耐磨性和折弯性能的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，并且本申请实施例中的耐磨钢不添加Ni、Cr、Mo等贵重合金元素，降低了耐磨钢的生产成本。添加稀土铈大大降低钢中氧、硫、氮含量，进而控制夹杂物数量与尺寸，强碳化形成元素铌、钛有利于细化晶粒，析出强化。附图说明 [0021] 下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。 [0022] 图1是本申请实施例1的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢在热轧及200℃回火后的显微组织图； [0023] 图2是本申请实施例1的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢在热轧及200℃回火后室温应力‑应变曲线。 具体实施方式[0024] 下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。 [0025] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不要求严格意义上的垂直，而是可以包含允许的误差。“平行”并不要求严格意义上的平行，而是可以包含允许的误差。 [0026] 复相组织耐磨钢中残余奥氏体能不能发生TRIP效应与其稳定性有关，影响残余奥氏体稳定性因素有碳及合金元素、晶粒尺寸等。国内外学者通过添加铬、镍、钼等合金化元素及淬火配分方法调控残余奥氏体稳定性。由于添加贵重合金元素导致成本增加，淬火配分工艺复杂，流程长。在原材料上涨等众多要素导致的严峻形势下，从节约资源能源、降低成本角度出发，开发少用铬、钼、镍等贵重元素的耐磨钢铁材料，从合计设计与工艺流程挖掘低成本高性能耐磨钢是国内耐磨钢发展方向。 [0027] 有鉴于此，本申请的发明人经过大量实验探究，提供高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢及其生产方法，旨在提高其塑性、耐磨性和折弯性能，并降低成本。 [0028] 高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢 [0029] 第一方面，本申请实施例提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，包括以质量百分含量计的如下组分：C:0.10～0.30wt％；Si:0.30～1.5wt％；Mn:1.0～3.5wt％；Mo:0.10～0.50wt％；Nb:0.01～0.05％；Ti:0.01～0.10wt％；Al:0.030～0.070wt％；Ce:0.01～0.05wt％；P≤0.008wt％；S≤0.005wt％；B:0.0010～0.0050wt％；O≤0.0020％；N≤ 0.0020％，余量为Fe。 [0030] 本申请通过调节高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢中的元素组分及其含量，制造出具有优异的强塑性、耐磨性和折弯性能的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，并且本申请实施例中的耐磨钢不添加Ni、Cr、Mo等贵重合金元素，降低了耐磨钢的生产成本。添加稀土铈大大降低钢中氧、硫、氮含量，进而控制夹杂物数量与尺寸，强碳化形成元素铌、钛有利于细化晶粒，析出强化。 [0031] 接下来对高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的各化学成分的作用进行详细说明： [0032] 碳：固溶强化与析出第二相粒子，可以提高钢的强度与硬度，固溶于奥氏体中增加奥氏体的稳定性。当钢中碳含量大于0.30wt％，淬火得到孪晶马氏体，降低钢的韧性，碳含量高对焊接性能不利，因此本申请中设计碳元素含量为0.10～0.30wt％。示例性地，碳元素含量为0.10wt％、0.12wt％、0.14wt％、0.16wt％、0.18wt％、0.20wt％、0.22wt％、0.24wt％、0.26wt％、0.28wt％、0.30wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0033] 硅：硅在钢中主要作用有脱氧，利用硅的固溶强化作用提高强度，硅可以抑制回火过程中渗碳体的析出。但是如果硅含量过高，热轧表面易于形成FeSiO4氧化物，增加脱氧难度。因此本申请中设计硅元素含量为Si：0.3～3.5wt％。示例性地，硅元素含量为0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.5wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.1wt％、1.2wt％、 1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2.0wt％、2.1wt％、 2.2wt％、2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％、3.0wt％、 3.1wt％、3.2wt％、3.3wt％、3.4wt％、3.5wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0034] 锰：锰提高耐磨钢的硬度和强度，强烈增加淬透性，淬火后易于得到马氏体组织，并使得残余奥氏体量增加，但是锰是过热敏感性元素，淬火时加热温度过高，会引起晶粒粗大；锰在凝固时偏析系数较大，很容易在晶界偏聚，淬火性能产生不利影响。因此本申请中设计锰元素含量为1.0～3.50wt％。示例性地，锰元素含量为1.0wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2.0wt％、2.1wt％、 2.2wt％、2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％、3.0wt％、 3.1wt％、3.2wt％、3.3wt％、3.4wt％、3.5wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0035] 钼：钼提高耐磨钢的淬透性，钼与(Ti,Nb)C,N碳氮化物形成(Mo,Ti,Nb)C、N复合析出相，降低碳氮化物的长大速度，得到纳米尺寸析出相，有利于提高强度。因此本申请中设计钼元素含量为0.10～0.50wt％。示例性地，钼元素含量为0.10wt％、0.12wt％、0.14wt％、0.16wt％、0.18wt％、0.20wt％、0.22wt％、0.24wt％、0.26wt％、0.28wt％、0.30wt％、 0.32wt％、0.34wt％、0.36wt％、0.38wt％、0.40wt％、0.42wt％、0.44wt％、0.46wt％、 0.48wt％、0.50wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0036] 铌：铌是强碳氮化物形成元素，抑制奥氏体晶粒长大，在轧制过程中提高钢的再结晶温度，抑制奥氏体再结晶，细化晶粒；铌在铁素体中沉淀析出，提高钢的强度以及在焊接过程中阻止热影响区晶粒的粗化等。因此本申请中设计铌元素含量为0.01～0.05wt％。示例性地，铌元素含量为0.01wt％、0.015wt％、0.02wt％、0.025wt％、0.03wt％、0.035wt％、0.04wt％、0.045wt％、0.05wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0037] 钛：钛与碳、氮、硫均有较强的亲和力，钛与碳氮形成碳氮化钛，能够细化晶粒与析出强化，钛与硫作用形成塑性比硫化锰低的多的硫化钛，从而降低硫化锰的有害作用，改善横向性能。w(Ti(有效钛))＝w(Ti(全))‑3.4w(N)‑3w(S)‑w(TiC(应变诱导沉淀))。因此本申请中设计钛元素含量为0.01～0.10wt％。示例性地，钛元素含量为0.01wt％、0.02wt％、0.03wt％、0.04wt％、0.05wt％、0.06wt％、0.07wt％、0.08wt％、0.09wt％、0.10wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0038] 铝：钢中加入铝主要作用是脱氧，调整晶粒尺寸，铝与氮结合形成AlN消除氮对钢性能不利影响，改善冲击功，且可以细化晶粒。因此本申请中设计铝元素含量为0.02～0.04wt％。示例性地，铝元素含量为0.020wt％、0.024wt％、0.026wt％、0.028wt％、 0.030wt％、0.032wt％、0.034wt％、0.036wt％、0.038wt％、0.04wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0039] 铈：稀土铈在晶界偏聚，可以抑制磷、硫、锡等有害元素的晶界偏聚，起到净化晶界作用，此外铈在晶界处偏聚改变晶界能量与结构，降低界面能，使晶粒长大驱动力减小，从而抑制奥氏体晶粒长大，细化奥氏体晶粒，使得马氏体板条也越细。稀土铈夹杂物可以作为初始奥氏体非匀质形核的外来晶核。因此本申请中Ce元素设计量小于0.05wt％。示例性地，铈元素含量为0.01wt％、0.015wt％、0.02wt％、0.025wt％、0.03wt％、0.035wt％、0.04wt％、0.045wt％、0.05wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0040] 磷：钢中磷含量升高，使得钢的韧脆转变温度升高，回火过程钢中磷晶界偏聚，引起钢的冷脆。因此P元素含量小于0.008wt％。示例性地，磷元素含量为0.001wt％、0.002wt％、0.003wt％、0.004wt％、0.005wt％、0.006wt％、0.007wt％、0.008wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0041] 硫：S易于Mn形成MnS夹杂物，对韧性不利，高温形成(FeS+Fe)低熔点共晶组织，引起热脆性。因此S元素含量低于0.005wt％。示例性地，硫元素含量为0.001wt％、0.002wt％、0.003wt％、0.004wt％、0.005wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0042] 氧：氧易于Al，Mn，Si等形成Al2O3、MnO、SiO2等氧化物夹杂物，对钢的塑韧性不利。因此O元素含量小于0.0020wt％。示例性地，氧元素含量为0.0005wt％、0.0010wt％、 0.0015wt％、0.0020wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0043] 氮：N与Al形成AlN，减弱或消除时效现象，因此N含量小于0.0020wt％。示例性地，氮元素含量为0.0005wt％、0.0010wt％、0.0015wt％、0.0020wt％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0044] 综上，本申请通过调节高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢中的元素组分及其含量，各化学成分相互协同，共同作用，制造出制造出具有优异的强塑性、耐磨性和折弯性能的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，并且降低了耐磨钢的生产成本，本申请提供的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢能够用于冶金、铁路、军事和电力等众多行业领域。 [0045] 在一些实施例中，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织为复相组织，复相组织包括马氏体、贝氏体、残余奥氏体和纳米析出相。 [0046] 本申请实施例提供的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢具有复相组织，其中马氏体加奥氏体加纳米析出相或者马氏体加贝氏体加残余奥氏体加纳米析出相复相组织耐磨钢，利用残余奥氏体诱导马氏体相变(Transformation Induced Plasticity,TRIP效应)提高钢的强度与韧性，纳米析出相的析出强化作用等，使得复相组织耐磨钢具有优异的强度与塑韧性、折弯性能与耐磨性能。 [0047] 在一些实施例中，以体积百分数计，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织包括50％～70％马氏体、26％～46％贝氏体、2％～10％残余奥氏体和0.5％～2.0％纳米析出相。 [0048] 示例性地，以体积百分数计，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织中马氏体的含量为50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0049] 示例性地，以体积百分数计，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织中贝氏体的含量为26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0050] 示例性地，以体积百分数计，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织中残余奥氏体的含量为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0051] 示例性地，以体积百分数计，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的金相组织中纳米析出相的含量为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％或是上述任意两个数值组成的范围。 [0052] 在一些实施例中，高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的布氏硬度为440HB～480HB，屈服强度大于1300MPa，延伸率≥15.0％。 [0053] 高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的生产方法 [0054] 第二方面，本申请实施例提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的生产方法，用于生产上述的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，包括： [0055] 将钢水浇铸以获得铸坯，铸坯中包括如下质量百分含量的组分：C:0.10～0.30wt％；Si:0.30～1.5wt％；Mn:1.0～3.5wt％；Mo:0.10～0.50wt％；Nb:0.01～0.05％； Ti:0.01～0.10wt％；Al:0.030～0.070wt％；Ce:0.01～0.05wt％；P≤0.008wt％；S≤ 0.005wt％；B:0.0010～0.0050wt％；O≤0.0020％；N≤0.0020％，余量为Fe； [0056] 将铸坯经加热炉加热、控制轧制、在线直接淬火及回火处理得到高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢。 [0057] 在一些实施例中，生产方法还包括钢水冶炼、RH、LF‑VD处理，以控制杂质元素硫、磷、氧、砷等含量。 [0058] 本申请通过调节高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢中的元素组分及其含量，采用低碳和合金化成分设计，通过碳、硅、锰、钼与铌、钛等相互配合作用，并辅以稀土Ce处理、RH、LF‑VD处理，控制杂质元素硫、磷、氧、砷等含量，采用再结晶区控制轧制与非再结晶区控制轧制、控制冷速、在线淬火与回火工艺，得到组织为马氏体+奥氏体+纳米析出相复相组织或轧马氏体加贝氏体加残余奥氏体加纳米析出相复相组织，制造出具有优异的强塑性、耐磨性和折弯性能的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢，并且本申请实施例中的耐磨钢不添加Ni、Cr、Mo等贵重合金元素，降低了耐磨钢的生产成本。添加稀土铈大大降低钢中氧、硫、氮含量，进而控制夹杂物数量与尺寸，强碳化形成元素铌、钛有利于细化晶粒，析出强化。采用控制轧制与冷却工艺，细化晶粒与控制纳米析出相，提高钢的强韧性与耐磨性能。 [0059] 此外，本申请实施例采用控制轧制与控制冷却与在线淬火技术，热轧板直接回火，工艺流程大大缩短 [0060] 在一些实施例中，将钢水浇铸以获得铸坯的步骤中，浇铸温度为1500℃～1530℃。 [0062] 在一些实施例中，在加热步骤中，将铸坯放入加热炉均匀化，加热温度为1150～1200℃。 [0063] 铸坯加热温度1150～1200℃，可以使得组织均匀化，优选地，保温时间按照1min/mm计算。 [0064] 在一些实施例中，控制轧制步骤中，将铸坯分别在1050～1120℃进行再结晶区轧制，在880～950℃进行非再结晶区轧制，轧后快冷至400～500℃，空冷。 [0065] 在一些实施例中，控制轧制步骤中，轧制道次压下量为20～30％，累计压下率为50％。 [0066] 再结晶区轧制温度1050～1120℃，轧制道次压下量为20～30％，累计压下率为50％，控制变形奥氏体的再结晶数量，尽可能达到完全再结晶，细化奥氏体晶粒，使组织均匀化。 [0067] 在一些实施例中，回火步骤中，回火温度为190～360℃。 [0068] 本申请中，控制回火温度为190～360℃，是为了消除相变过程产生的组织应力。优选地，回火时间为20min～1h。 [0069] 实施例 [0070] 下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。 [0071] 实施例1 [0072] 本发明提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.22wt％、Si:1.0wt％、Mn：2.9wt％、Mo:0.20wt％、Nb：0.02％、Ti:0.02wt％、Al:0.035wt％、Ce：0.03wt％、P：0.0042wt％、S：0.0038wt％、B：0.0011wt％、O:0.0019wt％、N： 0.0020wt％，Ce:0～0.04wt％，余量为Fe。 [0073] 生产工艺流程具体如下： [0074] 试验钢冶炼、RH、LF‑VD处理，钢水浇铸成铸坯，随后铸坯加热到1180℃使得组织均匀化，保温时间按照1min/mm计算。再结晶区轧制，温度为1100℃，轧制道次压下量为20～30％，累计压下率为50％，控制变形奥氏体的再结晶数量，尽可能达到完全再结晶，细化奥氏体晶粒，使组织均匀化。非再结晶区轧制，终轧温度为900℃，经过5‑7道次轧制，得到厚度为4～12mm热轧板，保证未再结晶区总压下率大于45％。轧后控制冷却到400～500℃以后空冷。试验钢在200℃回火，时间30min。 [0075] 实施例2 [0076] 本发明提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.18wt％、Si:1.30wt％、Mn：3.40wt％、Mo:0.20wt％、Ti:0.02wt％、Al:0.030wt％、Ce：0.035wt％、P：0.0056wt％、S：0.0042wt％、B：0.0010wt％、O:0.0018wt％、N：0.0019wt％，余量为Fe。 [0077] 生产工艺流程具体如下： [0078] 试验钢冶炼、RH、LF‑VD处理，钢水浇铸成铸坯，随后铸坯加热到1180℃使得组织均匀化，保温时间按照1min/mm计算。 [0079] 再结晶区轧制，温度为1120℃，轧制道次压下量为20～30％，累计压下率为50％，控制变形奥氏体的再结晶数量，尽可能达到完全再结晶，细化奥氏体晶粒，使组织均匀化。 [0080] 非再结晶区轧制，终轧温度为910℃，经过5‑7道次轧制，得到厚度为4～12mm热轧板，保证未再结晶区总压下率大于45％。轧后控制冷却到400～500℃以后空冷。试验钢在200℃回火，时间30min。 [0081] 实施例3 [0082] 本发明提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.22wt％、Si:1.2wt％、Mn：2.9wt％、Mo:0.25wt％、Nb：0.01％、Ti:0.01wt％、Al:0.032wt％、Ce：0.025wt％、B：0.0011wt％、P：0.0035wt％、S：0.0035wt％、O:0.0018wt％、N： 0.0017wt％，余量为Fe。 [0083] 生产工艺流程具体如下： [0084] 试验钢冶炼、RH、LF‑VD处理，钢水浇铸成铸坯，随后铸坯加热到1180℃使得组织均匀化，保温时间按照1min/mm计算。 [0085] 再结晶区轧制，温度为1100℃，轧制道次压下量为20～30％，累计压下率为50％，控制变形奥氏体的再结晶数量，尽可能达到完全再结晶，细化奥氏体晶粒，使组织均匀化。 [0086] 非再结晶区轧制，终轧温度为910℃，经过5‑7道次轧制，得到厚度为4～12mm热轧板，保证未再结晶区总压下率大于45％。轧后控制冷却到400～500℃以后空冷。试验钢在200℃回火，时间30min。 [0087] 实施例4 [0088] 本发明提供一种高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.21wt％、Si:1.4wt％、Mn：3.3wt％、Mo:0.25wt％、Ti:0.03wt％、Al:0.033wt％、Ce：0.032wt％、P：0.0029wt％、S：0.0028wt％、O:0.0020wt％、N：0.0018wt％，余量为Fe。 [0089] 生产工艺流程具体如下： [0090] 试验钢冶炼、RH、LF‑VD处理，钢水浇铸成铸坯，随后铸坯加热到1180℃使得组织均匀化，保温时间按照1min/mm计算。 [0091] 再结晶区轧制，温度为1120℃，轧制道次压下量为20～30％，累计压下率为50％，控制变形奥氏体的再结晶数量，尽可能达到完全再结晶，细化奥氏体晶粒，使组织均匀化。 [0092] 非再结晶区轧制，终轧温度为890℃，经过5‑7道次轧制，得到厚度为4～12mm热轧板，保证未再结晶区总压下率大于45％。轧后控制冷却到400～500℃以后空冷。试验钢在200℃回火，时间30min。 [0093] 对比例1 [0094] 一种钢板，与实施例1的生产过程类似，区别在于，不添加Ce元素。 [0095] 对比例2 [0096] 一种钢板，与实施例1的生产过程类似，区别在于，Ce元素的含量为0.08％。 [0097] 对比例3 [0098] 与实施例1的生产过程类似，区别在于，加热至1000℃进行轧制。 [0099] 对比例4 [0100] 与实施例1的生产过程类似，区别在于，回火温度为400℃。 [0101] 对实施例1‑4的钢板进行组织分析与室温拉伸测试力学性能，依据标准为GB/T 228.1‑2010，硬度测试按照GB/T231.1‑2009方法测定，结果见表1： [0102] [0103] [0104] 由表1可见，实施例1‑4的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢的布氏硬度为440HB～480HB，屈服强度大于1300MPa，延伸率≥15.0％，具有优异的强塑性、耐磨性和折弯性能，图1是本申请实施例1的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢在热轧及200℃回火后的显微组织图；图2是本申请实施例1的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢在热轧及200℃回火后室温应力‑应变曲线，说明本申请所提供的化学成分配比及生产工艺结合后能够有效使所得的高强塑性稀土处理复相组织耐磨钢具有优异的强塑性、耐磨性和折弯性能。 [0105] 对比例1，未添加Ce元素，导致钢液不能充分净化，氧、硫等形成的夹杂物残留钢中恶化塑韧性，对比例2，Ce元素含量过高，导致成本增加，形成的稀土复合夹杂物如果不能充分上浮，残留钢中对塑韧性不利，对比例3，加热温度较低，导致原奥氏体晶粒不能完全再结晶而得到充分细化。对比例4，回火温度较高，导致马氏体发生分解，位错密度降低，钢的强度降低。 [0106] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。 |
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