本發(fā)明涉及一種鋸片鋼的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼及其生產(chǎn)工藝。

　　背景技術(shù)：

　　鋸片用鋼廣泛用于礦山、冶金、建材等行業(yè)，因工作時(shí)承受很大的徑向和軸向應(yīng)力，需要鋸片具有高的彈性極限、剛度、疲勞強(qiáng)度、硬度和回火穩(wěn)定性，因此對(duì)鋼質(zhì)純凈度、成分偏析控制、金相組織和耐高溫變形性能要求較高。

　　傳統(tǒng)高碳鋸片鋼例如45#、30crmo、65mn、50mn2v等鋼種因成分設(shè)計(jì)和工藝控制水平等因素，存在淬透性不夠、紅硬性不足，回火穩(wěn)定性能不佳，使用壽命偏短等問(wèn)題，僅能在150-300℃較低工作溫度下使用，不適于制作厚規(guī)格、大直徑的高端鋸片鋼。

　　申請(qǐng)?zhí)枮?01510673626的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了《一種鋸片鋼的生產(chǎn)冶煉方法》，該方法采用中碳、高錳設(shè)計(jì)，不含cr等提高淬透性、紅硬性的元素，產(chǎn)品僅適用制作中端鋸片，且鋼水冶煉中采用雙精煉模式，生產(chǎn)成本較高；申請(qǐng)?zhí)枮?01510472946.2的中國(guó)專利申請(qǐng)《一種鋸片用50mn2v鋼板及其生產(chǎn)方法》，主要介紹軋制生產(chǎn)工藝，連鑄坯從軋機(jī)拉出后需進(jìn)行開坯，軋制到130～150mm，開坯后在24小時(shí)完成二次切割并重新低溫裝爐，裝爐溫度50～150℃，工序較繁瑣；而且由于高碳鋼對(duì)溫度很敏感，連鑄坯在開坯和冷卻過(guò)程中容易出現(xiàn)裂紋和脆斷等問(wèn)題，低溫裝爐重新加熱后表面脫碳控制難度較大。

　　論文《薄板坯連鑄連軋中高碳生產(chǎn)技術(shù)》(《鋼鐵》，2012年.4期)中主要是針對(duì)在連鑄連軋工藝中對(duì)成分偏析控制、非金屬夾雜物控制、脫碳控制以及珠光體片間距的研究；眾所周知csp產(chǎn)線具有鋼水凝固速率高，鑄坯在爐溫度低、時(shí)間短，道次壓下量大等特點(diǎn)，在中高碳鋼的成分偏析、表面脫碳和組織性能控制方面具有天然優(yōu)勢(shì)。因csp和常規(guī)產(chǎn)線工藝裝備不同，品質(zhì)控制思路、關(guān)鍵工藝參數(shù)差異大，csp有關(guān)指導(dǎo)性思想可以作為參考，但具體控制方法不能直接應(yīng)用于常規(guī)產(chǎn)線。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐高溫變形鋸片鋼75cr及其生產(chǎn)工藝，通過(guò)精確控制碳和合金元素含量，改進(jìn)連鑄、加熱、軋制、冷卻和入庫(kù)緩冷工藝，使得成品具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐高溫變形性能，制成的高端鋸片能夠在300-500℃溫度區(qū)間穩(wěn)定運(yùn)行并具有較長(zhǎng)的使用壽命。

　　解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為：

　　一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼，所述鋸片鋼的化學(xué)成分重量百分比為：c:0.72～0.80％、si:0.20～0.45％、mn:0.60～0.80％、p≤0.020％、s≤0.010％、cr:0.30～0.50％、t[o]≤0.0035％、n≤0.0045％，其它為fe和不可避免的殘余元素。

　　一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼的生產(chǎn)工藝，包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐煉鋼、lf精煉、板坯連鑄、熱裝熱送、板坯加熱、控制軋制、控制冷卻和入庫(kù)緩冷工序，所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工序，采用滑板擋渣，嚴(yán)格控制下渣量，出鋼p≤0.020wt％；所述lf精煉工序，采用深脫硫模式處理，保證出站s≤0.010wt%，對(duì)鋼中夾雜物進(jìn)行變性處理，控制夾雜物粗系和細(xì)系均≤1.0級(jí)，通過(guò)喂線過(guò)程降低底吹流量、喂線后現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)底吹流量效果，保證結(jié)束時(shí)ca/s≥1.5。

　　上述的一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼的生產(chǎn)工藝，所述板坯連鑄工序，中包過(guò)熱度控制在12-25℃，拉速控制在0.9-1.2m/min，保證c類中心偏析≤1.0級(jí)；連鑄調(diào)水策略為：一冷采用強(qiáng)冷方式、二冷采用弱冷方式，減少邊部水，緩解連鑄坯邊裂；所述熱裝熱送工序，入加熱爐溫度不低于450℃。

　　上述的一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼的生產(chǎn)工藝，所述板坯加熱工序，空燃比0.8-1.0,保持中性或還原性氣氛，防止板坯在加熱過(guò)程中脫碳,板坯預(yù)熱時(shí)間≥60min，加熱一段末溫度890-1060℃，加熱二段末溫度1200-1250℃，均熱溫度1250±20℃，均熱時(shí)間≥35min，總加熱時(shí)間160-240min。

　　上述的一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼的生產(chǎn)工藝，所述控制軋制工序，粗軋除鱗hsb投1組+r2機(jī)架除鱗投第1道次和第3道次+精軋除鱗fsb投1組；粗軋采用3＋5道次，中間輥道投用保溫罩；當(dāng)2.0mm≤成品厚度≤6.0mm時(shí)，終軋溫度控制在880±14℃；當(dāng)6.01mm≤成品厚度≤16.0mm，終軋溫度控制在860±14℃。

　　上述的一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼的生產(chǎn)工藝，所述控制冷卻工序，采用層流冷卻后段冷卻方式；當(dāng)2.0mm≤成品厚度≤6.0mm時(shí)，卷取溫度控制在720±17℃；當(dāng)6.01mm≤成品厚度≤16.0mm，卷取溫度控制在700±17℃。

　　上述的一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼的生產(chǎn)工藝，所述入庫(kù)緩冷工序，鋼卷下線5min以內(nèi)吊入緩冷區(qū)進(jìn)行緩冷，緩冷時(shí)間不少于72h。

　　上述的一種耐高溫變形75cr1鋸片鋼，所述鋸片鋼75cr1的成品厚度2.0-16.0mm，熱軋態(tài)力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度≤1090mpa，布氏硬度hbw≤325。

　　本發(fā)明成分設(shè)計(jì)主要依據(jù)：

　　c：對(duì)淬透性的影響最大，隨著鋼中c濃度的升高，鋼材的冷卻速度顯著降低，鋼的淬透性增大。c是強(qiáng)化作用非常好且廉價(jià)的固溶強(qiáng)化元素，鋸片用鋼要求材料在滿足強(qiáng)度和硬度要求的同時(shí)，具有良好的耐磨性能。。因此，75cr1中c按0.72～0.80wt％控制。

　　si：加入適量si對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧，并和鈣、鋁一起形成硅酸鹽，改善鋼質(zhì)，同時(shí)si又是固溶強(qiáng)化元素，能夠增加鋼材強(qiáng)度和硬度，但是si含量過(guò)高會(huì)增加鋼的脆性，因此，75cr1中si含量控制在0.20～0.45wt％之間比較適宜。

　　mn：有穩(wěn)定奧氏體組織的作用，mn和fe形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度，mn在鋼中由于降低臨界轉(zhuǎn)變溫度，起到細(xì)化珠光體的作用，也間接地提高珠光體鋼強(qiáng)度的作用，但錳添加過(guò)多，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的成分偏析產(chǎn)生不利影響。因此，75cr1中mn含量按0.60～0.80wt％控制。

　　cr：是強(qiáng)碳化物形成元素，能改變鋼的臨界點(diǎn)，使鋼在淬火后能夠得到更多的馬氏體組織，提高鋼的淬透性。同時(shí)cr元素有二次硬化作用，能夠增加鋸片鋼回火穩(wěn)定性，提高耐高溫變形性能。綜合考慮75cr1性能和合金成本，實(shí)際生產(chǎn)中cr按0.3-0.5wt%控制。

　　本發(fā)明連鑄采用高碳鋼保護(hù)渣，減少澆鑄過(guò)程粘接；對(duì)連鑄動(dòng)態(tài)輕壓下工藝進(jìn)行優(yōu)化，提高液固兩相區(qū)壓下量，壓下量由原來(lái)6mm調(diào)整為8mm；本發(fā)明因鋼種含碳量高、合金成分復(fù)雜，鑄坯從連鑄機(jī)拉出后需執(zhí)行熱送熱裝制度，入加熱爐溫度不低于450℃；板坯加熱過(guò)程需嚴(yán)格控制空燃比和升溫曲線，控制加熱過(guò)程脫碳，防止升溫過(guò)快導(dǎo)致熱應(yīng)力集中開裂；為保證成品表面質(zhì)量，同時(shí)兼顧鑄坯和中間坯溫降，生產(chǎn)前需對(duì)軋線漏水進(jìn)行綜合治理，軋線采用除鱗制度：粗軋除鱗hsb投1組+r2機(jī)架除鱗投第1道次和第3道次+精軋除鱗fsb投1組；粗軋采用3＋5道次，中間輥道投用保溫罩，終軋溫度控制：2.0mm≤成品厚度≤6.0mm，880±14℃；6.01mm≤成品厚度≤16.0mm，860±14℃。；入庫(kù)緩冷工序，因鋼種脆性大、對(duì)溫度敏感，鋼卷下線后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行緩冷，具體操作要求：鋼卷下線5min以內(nèi)吊入緩冷區(qū)進(jìn)行緩冷，緩冷時(shí)間不少于72h。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　本發(fā)明通過(guò)冶煉工序?qū)、mn、si、cr等元素進(jìn)行精確控制，采用深脫硫、對(duì)鋼中夾雜物進(jìn)行變性處理，控制夾雜物數(shù)量、形態(tài)和尺寸，提高鋼水純凈度，同時(shí)對(duì)連鑄、加熱、軋制和冷卻工藝進(jìn)行規(guī)范，使成品獲得理想的組織和性能。加工成高端鋸片后具有較高的彈性強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐高溫變形性，能夠在300-500℃溫度條件下穩(wěn)定、長(zhǎng)壽服役。本發(fā)明適用于鋼鐵冶金行業(yè)，具有良好的應(yīng)用前景。

　　具體實(shí)施方式

　　為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容。

　　冶煉成分控制情況見(jiàn)表1。

　　表1耐高溫變形75cr1鋸片鋼成分情況(單位：wt%)

　　軋制工藝參數(shù)如表2所示：

　　表2耐高溫變形75cr1鋸片鋼軋制工藝參數(shù)

　　采用上述成分和工藝參數(shù)軋制的75cr1熱軋板卷力學(xué)性能參數(shù)如表3所示。

　　表3耐高溫變形75cr1鋸片鋼熱軋態(tài)力學(xué)性能參數(shù)

　　由上表得知，厚度5.5-8.5mm熱軋態(tài)75cr1鋸片鋼屈服強(qiáng)度在623-661mpa之間，抗拉強(qiáng)度在867-948mpa之間，檢測(cè)的表面的布氏硬度均值在219-279之間，5個(gè)實(shí)施例所生產(chǎn)的75cr1鋸片鋼力學(xué)性能完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　實(shí)施例1-5采用上述加熱工藝參數(shù)控制各段爐溫、出爐溫度和在爐時(shí)間，嚴(yán)格空燃比，保持中性或還原性氣氛，軋出的熱軋板卷表面脫碳層深度見(jiàn)表4：

　　表4耐高溫變形75cr1鋸片鋼表面脫碳層深度

　　由表4可以看出，按實(shí)施例1-5生產(chǎn)的75cr1鋸片鋼實(shí)際表面脫碳無(wú)論是單面還是兩面均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　表5耐高溫變形75cr1鋸片鋼非金屬夾雜物檢測(cè)