博一建材讯：近年来，随着国内外链条市场需求的不断变化，对高强度圆环链的产品质量要求越来越高，而一直采用进口料的23MnNiMoCr54高级制链用钢的供货日趋紧张，已成为制约国内高强度圆环链生产快速发展的瓶颈，为缓解进口料的紧张局面，高级链条钢的国产化势在必行。本文通过对高级链条钢23MnNiMoCr54进行合理的成分设计，采用先进冶炼工艺、加工工艺及退火工艺，制定出合理的生产工艺，使链条钢的实物质量达到国外实物质量水平，顺利实现了23MnNiMoCr54的国产化。
高级链条主要应用于井下运输设备的牵引，由于其作业环境恶劣，钢材的质量好坏直接威胁人身安全，故要求链条必须具有高强度、高韧性、良好的冷弯性能、焊接性能和耐疲劳性能。23MnNiMoCr54钢是在低碳钢的基础上通过添加Mn、Ni、Mo、Cr、Al等合金元素，通过这些元素的固溶强化、晶界强化及第二相质点强化，来提高钢的强度、塑性和韧性，同时通过控制钢中的有害元素S、P等来提高链条的疲劳寿命。23MnNiMoCr54钢主元素为C、Mn、Ni、Cr、Mo，随着这些合金元素含量的增加，强度也随着提高，但C、Mn含量增加，其韧性则下降，Ni属综合性元素，既能提高强度又能改善韧性，而Cr、Mo在一定含量范围内可提高钢的抗回火脆性，降低、消除残余应力、提高韧性。P是残存在钢中的有害元素，P能提高钢的抗拉强度，但对回火脆性敏感，增加钢的脆性，在钢中易发生偏析，P含量应控制的尽量低，故P含量控制在0.010%以下。S是钢中有害元素之一，是表面活性元素，常以MnS的形式在钢材晶界上或异相界面上偏聚。硫对钢材最大的危害是引起钢的热脆，此外降低钢材的韧性，恶化钢的横向性能，并对氢致裂纹有较大的影响，应尽量降低钢的S含量，故S含量控制在0.005%以下。Al元素主要和钢中的N形成细小、弥散的AlN颗粒，在固体钢中有效地阻止奥氏体在加热时长大，从而得到细晶粒奥氏体钢，故设定为0.02%～0.04%。因此，最终本实验在标准的基础上将钢的成分控制如表1所示的范围内。
表1 23MnNiMoCr54钢化学成分控制(质量分数,%)
元素
C
Mn
Si
S
P
Cr
Ni
Mo
Al
O
N
标准
要求
0.20~
0.26
1.10~
1.40
≤0.35
≤0.025
≤0.025
0.40~
0.60
0.90~
1.10
0.50~
0.70
0.02~
0.04
≤0.002
≤0.012
控制
范围
0.23~
0.25
1.30~
1.40
0.20~
0.30
≤0.005
≤0.01
0.50~
0.60
0.95~
1.05
0.50~
0.60
0.02~
0.04
≤0.002
≤0.012
23MnNiMoCr54钢的生产工艺流程为：UHP+LF+VD→连铸或模铸→热轧→连续退火→精整→包装入库。
通过合理成分设计、采用先进的冶炼和加工工艺、退火工艺，使链条钢具有纯净度高、晶粒细小、退火硬度均匀等性能。通过国内外实物质量水平的全面对比，国产23MnNiMoCr54钢达到国外实物水平，完全满足用户需求，实现了23MnNiMoCr54钢的国产化。
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