供應WNM400B調質耐磨鋼WNM400A舞鋼訂貨張文130**0762**1023**VX同號
調質型耐磨鋼WNM400的研制開發
舞陽鋼鐵有限責任公司通過參考相關文獻資料及國內外同等級別耐磨鋼標準,設計了舞鋼調質型耐磨鋼WNM400A的化學成分,確定了冶煉及軋制工藝,研究了淬火、回火工藝對WNM400A鋼性能的影響。
WNM400 讀作耐磨四零零,N、M分別表示耐磨的“耐”和“磨”字,400是布氏硬度值HB值,W代表舞鋼。400硬度值是廣義的,國產NM400硬度值范圍360-420。他是高強度耐磨鋼板。
耐磨鋼廣泛應用于煤（130**0762**1023**VX同號）礦機械、工程機械及農業機械領域,是重要的基礎材料之一。舞鋼公司原有耐磨鋼品種是以非調質型為主,其中,WZ.B-
NM400A鋼板實物由于與進口鋼板有較大的差別,如:沖擊性能和抗彎性能較差,不能滿足高端耐磨鋼用戶的使用要求,其適用范圍較窄,推廣難度大。于是舞鋼公司利用現有調質線的設備資源,開發調質型耐磨WNM400A鋼板,以滿足高端耐磨鋼用戶的使用需求。主要技術指標見表1。
表1WNM400A鋼板力學性能
屈服強度/抗拉強度/延鐘/-20℃沖擊功/硬度/
4PaMPa%JHB ≥900≥l050≥10≥20360-440
依據國內外耐磨鋼生產廠家公布400HB級別的標準成分要求(如德國BRINAR400、DILLl-
DUR400V;瑞典EEMSl01B4、HARDOX400;日本NK-EH-400、NK-EH-4004、SUMIHADE(130**0762**1023**VX同號)
K400),結合現有調質線的生產能力,設計其WNM400A化學成分。
碳 C作為鋼中重要的元素之一,其含量直接影響鋼的硬度、韌性、強度、淬硬性和焊接性能。含碳量高,硬度高,但韌性差,熱處理開裂傾向大,焊接性較差;含碳量過低,硬度低,淬硬性、耐磨性差。為保證鋼的硬度、韌性和耐磨性,同時考慮鋼的焊接性,碳含量定在0.15%~0.22%之間。
硅 Si Si在鋼中不形成碳化物,而是以固溶體的形態存在于鐵素體或奧氏體中。Si提高鋼中固溶體的強度;但Si含量過高,鋼的過熱敏感性大。
故Si含量定為0.20%-0.50%。
錳 Mn Mn是擴大奧氏體相區的元素,隨其含量的增加,不但降低共析溫度,還降低共析點的含碳量。因此,在相同含碳量及冷卻速度下,隨著鋼中含Mn量的增加.顯微組中的珠光體不但細化,而且數量亦增多,從而導致鋼的強度和硬度升高”。另外,隨Mn含量的增加,Ar,下降,先共析鐵素體在更低的溫度下析出而細化,使強韌性得到優化;共析溫度Ar,下降抑制了碳化物在過冷奧氏體晶界上的析出,使鋼保持較高的塑性,降低鋼的韌脆轉變溫度,能顯著提高鋼的淬透性。Mn的不利一面是增大鋼的過熱敏感性,晶粒易粗大;另外,還增大回火脆性。因此Mn含量不宜過高,以1.00%~1.50%為宜。
鉻 Cr Cr含量對材料的強度、塑性和低溫沖擊韌性均有較大影響,這是由于Cr能固溶于鐵素體和奧氏體中,與鋼中的C形成多種碳化物。Cr固溶于奧氏體時,可提高鋼的淬透性。當Cr與C形成復雜碳化物并在鋼中彌散析出時,可起到彌散強化作用。但是Cr在鋼中起強化作用的同時亦使塑性有所降低,并增加回火脆性。因此應根據對強塑性的要求,確定合適的Cr含量。
鉬 Mo就調質鋼而言,Mo含量的增加,材料的強度、塑性和低溫沖擊韌性均有較大提高。由于Mo固溶于鐵素體和奧氏體時,可使鋼的C曲線右移,從而顯著提高鋼的淬透性,而且Mo能顯著提高鋼的再結晶溫度,提高回火穩定性,調質后可獲得細晶粒的索氏體,使強韌性得到改善。當形成Mo的碳化物時,可起到彌散強化作用。(130**0762**1023**VX同號)當Mo含量較低時(<0.30%),主要以固溶強化、提高淬透性和回火穩定性為主。
鎳 Ni Ni可提高調質鋼的淬透性,并能改善鋼在低溫下的韌性,使韌脆轉變溫度下降。隨Ni含量的增加,材料的強度和塑性均有提高,特別對低溫沖擊韌性提高幅度比較大。這是由于Ni在鋼中只形成固溶體,而且固溶強化作用不明顯,而主要是通過在塑性變形時增加晶格滑移面來提高材料塑性。由于Ni的價格較高,故其含量不宜過高。
硼 B微量B能使鋼的淬透性顯著提高。目前較為一致的看法是奧氏體在淬火冷卻過程中硼原子偏聚于晶界上,降低晶界能,抑制了鐵素體的形核,推遲鐵素體的形成,同時晶界上的硼原子也阻滯品界原子的擴散,使鐵素體在晶界上擴散形核減緩,從而增加淬透性(130**0762**1023**VX同號]。
微合金元素
通過采取微合金化手段(添加Nb、V、Ti),進一步細化晶粒。通過加入Nb、V微量元素,可以推遲奧氏體再結晶溫度,以便在后期高溫軋制獲得良好的TMCP效果。另外,Nb、V復合加入可以有效提高鋼板強韌性的匹配。
就現有工藝裝備而言,由于是電爐冶煉,鋼水中[N]含量較高。為發揮B在鋼中的作用,在加B的同時,為確保鋼中有效B含量,通過添加微量Ti元素來固氮,防止B和N結合以氮化硼析出,進一步提高鋼的淬透性。
冶煉及軋制工藝
冶煉工藝
冶煉時,嚴格控制鋼的化學成分。為進一步改善鋼板的焊接性能、冷彎性能和韌性,特別是低溫韌性,將鋼中含碳量降低,或者采用規定成分碳含量的下限。為了充分發揮控制軋制的作用,對鋼中的有害元素、有害氣體及夾雜物要嚴格控制。采用控制軋制工藝是為了提高鋼板的綜合性能,而鋼中的磷、硫含量直接影響到鋼板的塑性和韌性,冶煉過程中盡可能降低鋼中的磷、硫含量。采用爐外精煉、VD真空處理等技術,以降低鋼中的有害氣體、夾雜及磷、硫含量,訂貨137*8188*0376進一步發揮控制軋制的作用,獲得較理想的效果。為保證鋼中有效B含量,加B前應保證Ti含量=0.015%。
軋制工藝
采取Ⅱ型控制軋制,盡量在高溫條件下軋制較多道次,在設備允許條件下采用較大的道次壓下量,并適當延長軋后停留時間,以增加變形奧氏體的再結晶數量,使組均勻化。訂貨130**0762**1023**VX同號待鋼溫降到930℃左右,進行奧氏體未結晶區軋制。保證未再結晶區的總壓下率大于45%,按軋制能力適當加大道次變形量,特別是終軋前3~5道次的壓下量應該大一些,為隨后奧氏體向鐵素體相變形核創造有利條件,增加形核部位,以達到細化鐵素體晶粒的目的。終軋溫度應盡可能控制在接近Ar,相變溫度。
3熱處理工藝試驗研究
3.l鋼板原始組及性能取20mm厚度控軋耐磨WNM400A鋼板做相關實驗室試驗研究。
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