S355J2是一種歐標(biāo)出口低合金耐磨鋼板,當(dāng)軋制6mm的薄規(guī)格耐磨鋼板,容易出現(xiàn)產(chǎn)品沖擊韌性不合格現(xiàn)象。采用金相分析等手段,對(duì)造成耐磨鋼板沖擊性能不合格的原因進(jìn)行分析,混晶以及大顆粒TiN夾雜是導(dǎo)致耐磨鋼板低溫沖擊性能不合格的直接原因。相關(guān)改進(jìn)措施是:
1、Nb微合金化
在原成分體系基礎(chǔ)上,鋼中添加適量的Nb元素,Nb能夠有效抑制奧氏體再結(jié)晶,固溶狀態(tài)下的Nb原子會(huì)推遲奧氏體再結(jié)晶的發(fā)生,且在軋制過(guò)程中碳氮化物的析出,能夠強(qiáng)烈抑制再結(jié)晶的發(fā)生,提高鋼的再結(jié)晶溫度。含Nb鋼在較高的軋制溫度下,能夠進(jìn)入未再結(jié)晶區(qū)軋制,使奧氏體晶粒沿軋制方向伸長(zhǎng),變形晶粒內(nèi)的變形帶分割了奧氏體晶粒,增加了奧氏體的晶界面積,奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變時(shí)的成核點(diǎn)增多,從而細(xì)化了鐵素體晶粒,同時(shí)減少了混晶的發(fā)生,使耐磨鋼板的強(qiáng)韌性提高,在低溫下具有較高的沖擊功。
2、軋制工藝
粗軋階段采取高溫大壓下的軋制策略,將粗軋階段10道次縮短為8道次,保證有兩道次壓下率在15%以上,單道次壓下量保證有兩道次在30mm以上。通過(guò)粗軋階段的強(qiáng)力大壓下,促進(jìn)板坯全厚度斷面上變形深入,進(jìn)而促進(jìn)板坯心部發(fā)生再結(jié)晶,保證了中間坯晶粒均勻、細(xì)小。這樣,在最終軋制薄規(guī)格成品耐磨鋼板的過(guò)程中,為成品耐磨鋼板獲得均勻、細(xì)小的晶粒奠定了條件,避免嚴(yán)重混晶現(xiàn)象和尺寸異常晶粒的出現(xiàn)。
3、化學(xué)成分調(diào)整
原有的成分體系中,Ti元素的作用是為了抑制耐磨鋼板表面星裂等缺陷的產(chǎn)生,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.030%以下時(shí),對(duì)鋼材的強(qiáng)度提高作用不大,但是TiN元素在鋼中形成的大顆粒塊狀?yuàn)A雜能夠顯著影響鋼材的低溫沖擊性能,對(duì)于6mm厚耐磨鋼板,鑄坯到成品的壓縮比在30倍以上,耐磨鋼板表面出現(xiàn)缺陷的概率大大降低,因此鋼中不添加Ti元素不會(huì)對(duì)鋼的強(qiáng)度和表面質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。
綜上,通過(guò)Nb微合金化、減少軋制道次、不添加Ti元素等技術(shù)措施,消除混晶和TiN夾雜,有效地改善了6mm厚S355J2耐磨鋼板的低溫沖擊性能。