一種圓鋸片基體用鋼及其生產(chǎn)方法
地域：
湖南省
湖南省長沙市
摘要
一種圓鋸片基體用鋼，以質(zhì)量百分比計，具有如下組分：C：0.42?0.50%，Si：1.10?1.40%，Mn：1.20?1.50%，Cr≤0?.20%，Nb：0.1?0.25%，Mg：0.005?0.03%，Al<0.001%，Ca：0.005?0.06％，RE：0.03?0.08％，P≤0.010%，S≤0.010%，N≤0.0080％，O≤0.0020％，H≤0.0004％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。所述圓鋸片基體用鋼通過冶煉和鑄造?薄鑄坯加熱?軋制?淬火?回火的方法制造。所述鋼板的夾雜物含量低，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和抗疲勞性。
說明書
一種圓鋸片基體用鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種合金鋼及其制備方法，尤其是一種圓鋸片基體用鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)
[0002] 近年來，金剛石鋸片經(jīng)常會使用在切割石材、建材、耐高溫材料、陶瓷等這些硬度和脆性比較大的材料。我國是石材資源大國，石材產(chǎn)量與出口量都位居前列，隨著我國在采礦、石材和建設(shè)等方面的發(fā)展越來越迅速，鋸片向大直徑、高轉(zhuǎn)速的方向轉(zhuǎn)變，對于鋸片用鋼，尤其是用于高端以及高質(zhì)量要求設(shè)備上的鋸片需求量日益增加。
[0003] 為滿足苛刻的工作條件，鋸片基體材料必須具備以下性能：足夠的強度，能夠承受巨大的沖擊載荷；良好的塑韌性，較高的疲勞極限和彈性極限，以起到緩和沖擊、吸收振動的作用；要有一定的剛度，保證鋸片在受到載荷與沖擊時能夠維持平面狀態(tài)，避免因翹偏等造成載荷或沖擊力突然增大而失效；具有一定的耐熱性，?防止因鋸片與待切件間的摩擦生熱造成局部的高溫而性能下降；同時具有良好的耐磨性。傳統(tǒng)的金剛石圓鋸常采用30CrMo、
50Mn2V、65Mn?和?75Cr1?等幾種鋼材作為基體材料，并通過調(diào)質(zhì)處理來獲得使用性能要求。
但上述傳統(tǒng)的65Mn等鋸片基體用鋼存在如下缺點，一是熱處理后硬度不夠，耐磨性差，二是脆性較高、塑韌性稍差、耐疲勞性不足，造成使用壽命短，成本居高不下。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 本發(fā)明提供了一種圓鋸片基體用鋼及其生產(chǎn)方法，通過Mn、Si、Nb復(fù)合強化，并通過Ca、Mg、RE復(fù)合脫氧、凈化，使得最終產(chǎn)品中夾雜物含量低，強韌度高，抗疲勞性能優(yōu)異，顯著增加產(chǎn)品壽命。
[0005] 具體技術(shù)方案是：
[0006] 一種圓鋸片基體用鋼，以質(zhì)量百分比計，具有如下組分：
[0007] C：0.42?0.50%，Si：1.10?1.40%，Mn：1.20?1.50%，Cr≤0?.20%，Nb：0.1?0.25%，Mg：
0.005?0.03%，Al<0.001%，Ca：0.005?0.06％，RE：0.03?0.08％，P≤0.010%，S≤0.010%，N≤
0.0080％，O≤0.0020％，H≤0.0004％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。所述鋼的抗拉強度達1400MPa以上，屈服強度達1200MPa以上，布氏硬度達420?460，延伸率≥12%，室溫夏比V型縱向沖擊功Akv≥65J。
[0008] 所述圓鋸片基體用鋼中非金屬夾雜物均≤1.0級。
[0009] 本發(fā)明的圓鋸片基體用鋼通過如下步驟進行制造：
[0010] （1）冶煉和鑄造，轉(zhuǎn)爐→LF精煉→薄板坯連鑄；
[0011] （2）薄鑄坯加熱，將薄鑄坯加熱至1100℃?1180℃，保溫25?40min；
[0012] （3）軋制，采用兩階段熱軋，粗軋溫度為940?1100℃，精軋溫度為850?920℃，精軋階段軋制壓下率大于40％，末道次軋制壓下率小于15％，軋后進行層流冷卻，以5～20℃/s冷卻至680～750℃，進行卷取；
[0013] （4）淬火，淬火加熱溫度在780～850℃，水冷至溫度200℃以下；
[0014] （5）回火，回火溫度為470?530℃。
[0015] 冶煉步驟中，在轉(zhuǎn)爐后的出鋼過程加入無鋁硅鐵和錳鐵進行預(yù)脫氧，LF爐精煉時采用先向鋼中加入Ca?Si線進行脫氧，再加入Ca?Mg合金進行深度脫硫、脫氧，最后再在鋼中加入Mg?RE中間合金進行變質(zhì)處理。
[0016] 步驟（1）中，控制薄板坯厚度為25?50mm。
[0017] 回火后組織為回火索氏體。
[0018] 本發(fā)明各元素的作用：
[0019] C：0.42?0.50%
[0020] 鋼中主要的固溶強化元素，且與Nb結(jié)合形成碳化物，保證圓鋸片基體硬度、強度和耐磨性的元素，但過高的C含量會影響鋼材料的韌性。因此，本發(fā)明所述的圓鋸片基體鋼中將C含量控制在0.42?0.50%。
[0021] Si：1.10?1.40%
[0022] Si起到重要的脫氧作用，能固溶于鐵素體中影響鋼的強度性能。且Si可以降低二次硬化峰值溫度10～70℃,提高二次硬度(HRC)1～3，降低碳化物在回火時的析出溫度，細化了回火析出的碳化物并增加其析出量，會促進鋼產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)。因此，本發(fā)明所述的圓鋸片基體鋼中將Si的含量控制在1.10?1.40%。
[0023] Mn：1.20?1.50%
[0024] Mn是奧氏體擴大元素，還能夠提高鋼的強度，增加鋼的淬透性，提高鋼的硬度和強度。Mn元素含量過高時，增加鋼的回火脆敏感性，而且很容易導(dǎo)致鑄坯中出現(xiàn)偏析和裂紋。
因此，本發(fā)明所述的圓鋸片基體鋼中將Mn的含量控制在1.20?1.50%。
[0025] Nb：0.1?0.25%
權(quán)利要求
1.一種圓鋸片基體用鋼，其特征在于：
以質(zhì)量百分比計，具有如下組分：
C：0.42?0.50%，Si：1.10?1.40%，Mn：1.20?1.50%，Cr≤0? .20%，Nb：0.1?0.25%，Mg：
0.005?0.03%，Al<0.001%，Ca：0.005?0.06％，RE：0.03?0.08％，P≤0.010%，S≤0.010%，N≤
0.0080％，O≤0.0020％，H≤0.0004％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素；
所述鋼的抗拉強度達1400MPa以上，屈服強度達1200MPa以上，布氏硬度達420?460，延伸率≥12%，室溫夏比V型縱向沖擊功Akv≥65J。
2.如權(quán)利要求1所述的圓鋸片基體用鋼，其特征在于：所述鋼回火后組織為回火索氏體。
3.如權(quán)利要求1所述的圓鋸片基體用鋼，其特征在于：所述鋼中非金屬夾雜物均≤1.0級。
4.一種如權(quán)利要求1所述的圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：包括如下步驟：
（1）冶煉和鑄造，轉(zhuǎn)爐→LF精煉→薄板坯連鑄；
（2）薄鑄坯加熱，將薄鑄坯加熱至1100℃?1180℃，保溫25?40min；
（3）軋制，采用兩階段熱軋，粗軋溫度為940?1100℃，精軋溫度為850?920℃，精軋階段軋制壓下率大于40％，末道次軋制壓下率小于15％，軋后進行層流冷卻，以5～20℃/s冷卻至680～750℃，進行卷??；
（4）淬火，淬火加熱溫度在780～850℃，水冷至溫度200℃以下；
（5）回火，回火溫度為470?530℃。
5.如權(quán)利要求4所述的一種圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：步驟（1）中，在轉(zhuǎn)爐后的出鋼過程加入無鋁硅鐵和錳鐵進行預(yù)脫氧，LF爐精煉時采用先向鋼中加入Ca?Si線進行脫氧，再加入Ca?Mg合金進行深度脫硫、脫氧。
6.如權(quán)利要求5所述的一種圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：Ca?Mg合金進行深度脫硫、脫氧后，再在鋼中加入Mg?RE中間合金進行變質(zhì)處理。
7.如權(quán)利要求4所述的一種圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：步驟（1）中，控制薄板坯厚度為25?50mm。
以質(zhì)量百分比計，具有如下組分：
C：0.42?0.50%，Si：1.10?1.40%，Mn：1.20?1.50%，Cr≤0? .20%，Nb：0.1?0.25%，Mg：
0.005?0.03%，Al<0.001%，Ca：0.005?0.06％，RE：0.03?0.08％，P≤0.010%，S≤0.010%，N≤
0.0080％，O≤0.0020％，H≤0.0004％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素；
所述鋼的抗拉強度達1400MPa以上，屈服強度達1200MPa以上，布氏硬度達420?460，延伸率≥12%，室溫夏比V型縱向沖擊功Akv≥65J。
2.如權(quán)利要求1所述的圓鋸片基體用鋼，其特征在于：所述鋼回火后組織為回火索氏體。
3.如權(quán)利要求1所述的圓鋸片基體用鋼，其特征在于：所述鋼中非金屬夾雜物均≤1.0級。
4.一種如權(quán)利要求1所述的圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：包括如下步驟：
（1）冶煉和鑄造，轉(zhuǎn)爐→LF精煉→薄板坯連鑄；
（2）薄鑄坯加熱，將薄鑄坯加熱至1100℃?1180℃，保溫25?40min；
（3）軋制，采用兩階段熱軋，粗軋溫度為940?1100℃，精軋溫度為850?920℃，精軋階段軋制壓下率大于40％，末道次軋制壓下率小于15％，軋后進行層流冷卻，以5～20℃/s冷卻至680～750℃，進行卷??；
（4）淬火，淬火加熱溫度在780～850℃，水冷至溫度200℃以下；
（5）回火，回火溫度為470?530℃。
5.如權(quán)利要求4所述的一種圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：步驟（1）中，在轉(zhuǎn)爐后的出鋼過程加入無鋁硅鐵和錳鐵進行預(yù)脫氧，LF爐精煉時采用先向鋼中加入Ca?Si線進行脫氧，再加入Ca?Mg合金進行深度脫硫、脫氧。
6.如權(quán)利要求5所述的一種圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：Ca?Mg合金進行深度脫硫、脫氧后，再在鋼中加入Mg?RE中間合金進行變質(zhì)處理。
7.如權(quán)利要求4所述的一種圓鋸片基體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：步驟（1）中，控制薄板坯厚度為25?50mm。
意見反饋
使用該功能遇到問題