高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼的試驗

魏福龍，張東升，李正嵩

（首鋼水城鋼鐵（集團）有限責任公司，貴州 六盤水 553000）

為開發25MnV礦用圓鋼，加強生產過程的質量控制，滿足用戶的需求，特制定計劃進行試制。對試制的高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼進行了低倍組織、力學性能、彎曲、晶粒度等性能的檢驗，并將檢驗的數據和報告以圖表的形式表示出來。

1 高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼技術要求

高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼技術條件如表1所示。

表1 高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼技術條件

高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼的工藝流程：鐵水、廢鋼—100t氧氣頂吹轉爐冶煉—擋渣出鋼—脫氧合金化—LF精煉—連鑄（150×150mm方坯、全保護澆注、電磁攪拌）—精整—加熱—三棒線軋制—冷卻—打捆。

為了滿足以上的高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼的要求，需要對煉鋼生產工藝進行嚴格地控制。

2 試驗方案確定

2.1 試驗成分設計

高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼需要有較高的強度以及較好的冷彎性，所以鋼材的成分設計都要保證在各項技術標準之上，具體如下：

鐵水： Si：0.20～0.80%，Mn：0.30～0.80%， P≤0.140%，S≤0.040%，鐵水溫度≥1250℃，鐵水中殘余元素按《品種鋼生產用鐵水殘余元素技術條件》執行。

2.2 工藝設計

裝入量按現行品種鋼裝入制度執行，鐵水及廢鋼裝入量根據冶煉時熱量調整搭配。出鋼C≥0.06%，出鋼P≤0.015%，出鋼S≤0.025%，要求等樣出鋼，首先保證P合格，可采用高拉補吹，盡可能避免多次后吹，確保鋼水不過氧化）。保證出鋼口狀況良好，采用擋渣棒擋渣出鋼。然后進行精煉，連鑄工藝，最后進行軋鋼工藝控制。

2.3 工藝控制

煉鋼工藝：

表2 鐵水的條件

由表2可知，本次試制鐵水成份適中、波動小，有害元素P%，S%含量不高。

（1）鋼包要求：要求紅包出鋼（≥900℃）底吹磚暢通，鋼包潔凈，不得有包沿，確保大包水口自開。

（2）采用硅錳鐵配硅，不足錳用錳鐵補齊，釩鐵配釩，SiAlCaBa(或SiCaBa)進行終脫氧，加入量120kg/爐，終點氧化性強時適當增加。

表3 試制過程溫度的控制

軋制前對各架軋機進出口導衛、軋槽及輥道的使用狀況和水冷系統進行檢查確認，確保滿足生產工藝和產品質量要求。除此之外，軋制還有著其他的要求：①軋后不穿水；②入精軋溫度溫度：900～970℃；③上冷床空冷溫度：880～930℃（參考）；④鋼材打捆后及時吊運碼垛，避風堆冷，堆冷時間≥8h。

3 試驗結果與分析

3.1 試驗結果

以某公司試制生產的礦用圓環鏈鋼25MnV為例，做簡要的探討。其試制的試驗結果如下表所示。

表4 材料硬度試驗

表6 金相組織

備注： F—鐵素體；P—珠光體；T—屈氏體。

表5 低倍試驗報告

圖1 批號16070111的金相組織 200×

圖2 批號16070112金相組織 200×

3.2 試驗結果分析

低倍試驗得到的橫截面酸浸低倍組織檢驗結果：無目視可見的縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、翻皮、白點、晶間裂紋等缺陷。

熱軋態硬度試驗顯示25MnV硬度在15.0-18.9范圍。

晶粒度試驗：檢驗結果晶粒度在10.0級以上，完全滿足標準要求。

表7 力學性能

4 結論

通過低倍試驗能夠知道所試制的鋼材的熱加工、冶金以及鍛造的質量是符合所需要的鋼材標準的。硬度試驗說明所試制的高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼硬度滿足規范標準。

晶粒度試驗所要求試制的高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼的奧氏體晶粒度要求≥6級，而檢驗的數據說明其晶粒度在10級之上，符合規范的要求。

對25MnV的試制礦用鋼進行屈服強度、抗拉強度以及延伸率的檢測，檢測結果也都滿足規范要求。試驗證明本次試制的鋼材完全符合高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼的要求。但是該公司對高強度25MnV礦用圓環鏈用鋼的試制還存在著改進的空間：①煉鋼工序注意成本控制，力爭合金消耗與標準成本一致，同時避免出現短尺廢品。②收集本次軋制參數和料型控制數據，固化操作規程，降低開軋調整時間。③下次軋制時將所有的活套進行調整處理，保證成本尺寸穩定。④本次軋制K2孔使用平底橢孔型，K1使用菱形孔到位，這都對成品尺寸產生一定影響，下次軋制時將K2孔改進使用圓弧橢，K1進口使用圓弧導輥等措施后再跟蹤成品尺寸穩定情況。