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PT Krakatau 钢厂高硬度耐磨钢
在印度尼西亚,耐磨钢板主要用于生产矿山、农业和林业等部门使用的重型机械设备,如载重汽车车箱、挖掘机、推土机等。耐磨钢生产过程中不仅要对炼钢期间钢的化学成分进行准确调整,而且要对钢的冶炼、轧制和热处理工艺进行精准控制,才能使生产的钢板具有高硬度以保证理想的耐磨性。
高硬度材料是十分重要的耐磨材料,关键性能指标为硬度。市场需要的耐磨材料的硬度值通常在400HB~500HB之间。普遍采用淬火工艺获得高硬度(耐磨性),用回火工艺以改善硬度、提高冷弯性和可焊性。印度尼西亚的PTKrakatau钢铁厂生产的KSW500产品便是一种含有钼、镍和铬元素的高硬度耐磨钢。将钢加热至奥氏体温度区,同时进行快冷(淬火)从而获得高硬度。
电弧炉用废钢和海绵铁作原料冶炼成钢液后进入钢包炉精炼,同时加入钼、镍和铬完成合金化。精炼和合金化的纯净钢液经连铸机浇注成厚度为200mm、宽600mm~2080mm的板坯(为防止钢液再氧化,浇注时要对钢液进行屏蔽)。板坯加热到1250℃经可逆式粗轧机轧成21mmm~40mm后,再经精轧机连续轧制成用户需要的热带卷。热轧和精轧前用水力除鳞装置去除钢板表面生成的氧化铁皮。轧成的成品带钢通过层淋喷水直接冷却后用地下卷取机卷成热轧带卷。热轧带卷处理前用剪切机剪成市场需要的尺寸规格。淬火硬化,必须首先将金属(钢或铸铁)加热到奥氏体相然后快冷。根据钢中合金元素含量和其他因素(例如需要的最大硬度),用高压水完成快速冷却。快冷时部分奥氏体转变成性能硬而脆的马氏体(马氏体转变量取决于合金成分)。金属淬火硬度取决于金属的化学成分和冷却方法。淬硬后的钢中含有部分残余奥氏体。如果还要求这种钢具有良好的缺口冲击韧性,淬火后-还应根据硬度进行回火。由于钢板在冷却淬火期间,奥氏体向马氏体的转变速度快且量多,为确-保钢板整体均匀地转变成马氏体,钢板表面冷却必须均匀,且冷却强度和冷却速度应科学合理、-稳定而连续。否则,某些部位马氏体因为转变不均,使钢板弯曲而不得不采用冷矫机进行矫直,-导致钢板的耐磨性降低和产品成本的增加。
钢加热到淬火温度被水快冷时,由于C原子来不及扩散被锁定在奥氏体内生成硬而脆的马氏体。回火后马氏体强度和韧性均会有所提高。回火马氏体强度提高的原因是因为淬火钢再加热时,显微组织会重新排列,使C原子能够从变形的体心正方体结构中扩散出来。在冶金学中,金属的强度和韧性之间存在着一定的矛盾。所以,回火时精确控制时间和加热温度是实现强度和韧性之间平衡,使金属回火后具有良好力学性能的关键。钢的典型热处理分几步进行。首先是钢的加热使它的结构变成奥氏体铁碳固溶体,接着快冷使奥氏体变成马氏体。之后将钢加热至220℃±25℃进行回火。但有时要避免在260℃~370℃范围内进行回火,目的是为了降低钢的回火脆性,并保温20mmin。
生产耐磨钢需要确切的化学成分,同时要对炼钢、轧制和热处理(淬火-回火)过程进行严格控制。耐磨钢重要的力学性能,如硬度可通过高C,并加入适量的合金元素获得。Krakatau钢厂利用钢包炉、现代化的带钢热轧机和热处理设备生产出了优质耐磨钢。
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