[发明专利]一种棒磨机用非热处理耐磨钢棒及其制造方法

说明书

本发明涉及热轧圆钢技术领域，尤其涉及一种棒磨机用非热处理耐磨钢棒及其制造方法。按重量百分比计，包括如下化学成分：C：0.45％～0.75％，Si：0.25％～0.35％，Mn：0.90％～1.50％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，Cr：0.50％～1.0％，B：0.002％～0.004％，V：0.03％～0.05％，Nb：0.02％～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。具体包括如下步骤：连铸方坯加热：控制轧制：控制冷却：冷床缓冷：本发明经过各元素成分的合理优化，保证了冶炼时成分比较容易稳定控制，选择了合理的压缩比进行轧制，保证了钢棒内部组织的致密性，并调整了控制轧制和控制冷却工艺以得到性能更加优异的产品。对获得的试验钢棒进行了力学性能测试表明：本发明的棒磨机用非热处理耐磨钢棒表面硬度远高于热轧圆钢，且力学性能稳定。

技术领域

本发明涉及热轧圆钢技术领域，尤其涉及一种棒磨机用非热处理耐磨钢棒及其制造方法。

背景技术

棒磨机钢棒是一种用于粉碎磨机中物料的粉碎介质，广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业。棒磨机用钢棒要求组织致密、表面硬度高、心部韧性好、耐磨性能好，最好能够根据用户要求定尺生产、并且能够降低综合成本。

目前市场上的耐磨钢棒有两种，一种是热轧圆钢、另一种是热处理钢棒。热轧圆钢内部组织疏松不严密、表面硬度较低，在服役过程中会出现磨损较大，易弯曲、断裂、变形等缺陷，使用中生产效率低，需要频繁更换钢棒造成了极大的浪费；热处理钢棒需要在热轧圆钢的基础上增加加热、淬火、回火等一系列工序，既降低了生产效率，又增加了生产成本。

201410305661.5公开了“一种棒磨机钢棒的制备方法”，该方法中的成分采用了在65Mn钢的基础上添加合金元素Nb，并在热轧后利用轧后余热进行淬火和加热炉低温回火的工艺制备耐磨钢棒。该方法虽然通过淬火提高了钢棒的硬度和耐磨性，但将钢件直接浸入冷却水中淬火，损失了钢棒的韧性，使钢棒容易在服役过程中受冲击断裂失效。加热炉低温回火工序也增加了生产成本，长时间低温回火也降低了钢棒的生产效率。

201510506550.5公开了“一种耐磨钢棒及其生产方法”，该方法是将热轧圆钢42CrMo利用感应加热炉升温至淬火温度，进行喷淋淬火和自回火。这是一个通过淬火和回火对热轧圆钢进行热处理的方法，用于提高钢棒的硬度和耐磨性。该方法是热轧圆钢的后续处理，增加了耐磨钢棒的生产成本。由于经感应加热炉二次加热，表面会产生脱碳层，影响钢棒表面硬度和耐磨性；由于圆钢规格偏大，淬火后钢棒内部余温较高，一次喷淋冷却效果往往达不到预期。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种棒磨机用非热处理耐磨钢棒及其制造方法。能够满足棒磨机用钢棒组织致密、韧性强、表面硬度高、耐磨性好的要求，提高热轧耐磨钢棒的综合性能，用以替代热处理耐磨钢棒，降低综合成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种棒磨机用非热处理耐磨钢棒，按重量百分比计，包括如下化学成分：

C：0.45％～0.75％，Si：0.25％～0.35％，Mn：0.90％～1.50％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，Cr：0.50％～1.0％，B：0.002％～0.004％，V：0.03％～0.05％，Nb：0.02％～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。

一种棒磨机用非热处理耐磨钢棒的制造方法，包括如下步骤：

1)连铸方坯加热：铸方坯尺寸为160～180mm×160～180mm，连铸方坯经加热炉加热，炉内均热温度为1100～1200℃，保温2小时以上；

2)控制轧制：分为两个阶段进行轧制，第一阶段：连铸坯粗轧，经过4～13道次连续轧制，通过孔型控制将方坯初步轧制成圆钢，第一道次压缩率为20％～25％，以后依次降低压缩率，本阶段的总压缩率为80±5％；