专利名称：一种稀土处理的高韧性耐磨钢板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，特别是一种高强、高韧，具有良好的热切割性、耐磨性和焊接性的耐磨钢板，属于金属耐磨材料技术领域。
背景技术：
目前低合金高强耐磨钢板被广泛用于工作条件恶劣，要求强度高、耐磨性好的工程、采矿等机械产品上，如刮板机、挖掘机、自卸车及各种矿山机械、抓斗等。低合金耐磨钢板的代表WNM400系列钢板，布氏硬度约为380HB，-20°C低温冲击韧性约为^J，其缺点是钢的冲击韧性、耐磨性和焊接性还有待提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有良好综合力学性能和焊接性能的稀土处理的高韧性耐磨钢板。本发明的目的通过下述技术方案实现一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，钢板的材质含有下列质量百分比的化学成分 碳(C) 0. 10 0. 30 %，硅(Si) 0. 20 0. 70 %，锰(Mn) 1. 00 1. 60 %，铌(Nb) 0. 01 0. 03%，钛(Ti)O. 01 0. 05%, | (B)O. 0005 0. 006%，稀土元素(RE)0. 01 0. 30%，酸溶铝(Als)O. 010 0. 040%，磷(P)彡 0. 025%，硫(S)彡 0. 010%，余量为铁(Fe)。所述稀土处理的高韧性耐磨钢板还可以包含以下一种或一种以上的化学成分，各化学成分质量百分含量为铬(Cr)O. 70 1.00%，钼(Mo)O. 10 0. 50%，钒(V)O. 01 0. 04%。为了更好的实现本发明，所述碳的质量百分含量优选为0. 11 0. 17%。所述稀土的质量百分含量优选为0. 01 0. 20%。所述稀土处理的高韧性耐磨钢板在淬火+回火热处理后的显微组织以低温回火马氏体为主。所述稀土处理的高韧性耐磨钢板的制备方法，包括如下步骤冶炼及连铸将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼和RH炉真空脱气，在RH炉加入稀土合金，再进行板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，之后进行板坯清理、缓冷，及板坯质量检查。加热及轧制板坯加热后高压水除磷，采用二阶段轧制和ACC冷却，之后进行热矫
直、冷却、质量检查。热处理钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至930 950°C保温10分钟淬火，再在200°C进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板。上述本发明的稀土处理的高韧性耐磨钢板是以C-Mn微合金化设计为研究基础， 适当调节碳含量及其他合金元素含量，并采用稀土处理，通过控轧控冷、淬火、回火工艺，形成低温回火马氏体耐磨钢板。所述稀土处理的高韧性耐磨钢板高强、高韧，具有良好的热切割性、耐磨性和焊接性，适用于大型工程机械、煤炭综采等诸如矿用车、刮板机、挖掘机等设备经受磨损的部位。在所述稀土处理的高韧性耐磨钢板中，硼的作用为细化钢的晶粒，固溶强化基体， 提高淬透性，提高冲击韧性，提高钢的硬度，强化了钢的抗磨性；稀土元素的作用为细化钢的晶粒，净化钢液；硼和稀土元素协同作用，能进一步细化钢的晶粒，提高钢的硬度和韧性， 提高钢的硬度和抗冲击磨损性能；铌的主要作用是细化钢的晶粒，固溶强化基体，提高淬透性；铌、硼和稀土元素交互协同作用，能净化钢液，而且显著细化钢的晶粒，提高钢的硬度， 提高冲击韧性，提高抗冲击磨损性能以及淬透性；铬、钼、锰、硅的主要作用是提高钢的淬透性，固溶强化；钒的主要作用是细化钢的晶粒，固溶强化基体；钛的主要作用是固氮，防止硼和氮结合以氮化硼析出，进一步提高钢的淬透性；铝和硅作用为净化钢液。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果本发明的稀土处理的高韧性耐磨钢板，因为在钢中加入了铌、钛、硼和稀土元素，使得耐磨钢板比起现有钢种具有更多的优势 布氏硬度404 430HB，抗拉强度1250 1330MPa，_20°C低温冲击功50J以上，纯净度高， 韧性好，硬度高，耐磨性和焊接性更好，适用于大型工程机械、煤炭综采等诸如矿用车、刮板机、挖掘机等设备经受磨损的部位。
图1为本发明实施例1的高韧性耐磨钢板的金相组织图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1本实施例的耐磨钢板，含有下列质量比的化学成分C :0. 14% ；Si 0. 36% ；Mn 1.40% ；P 0.01% ；S 0. 002 % ；Als 0. 027 % ；Nb 0. 022 % ；B 0. 0014 % ；Ti 0. 01 % ；Ce
0.01%；余量为Fe。冶炼及连铸将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼和RH炉真空脱气，在RH炉加入稀土合金，再进行板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，之后进行板坯清理、缓冷，及板坯质量检查。加热及轧制板坯加热后高压水除磷，采用二阶段轧制和ACC冷却，之后进行热矫
直、冷却、质量检查。热处理钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至930°C保温10分钟淬火，再在200°C进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板， 其布氏硬度为404 410HB，抗拉强度1250 1280MPa，_20°C低温冲击功60 67J。实施例2本实施例的耐磨钢板，含有下列质量比的化学成分C :0. 13% ；Si 0. 50% ；Mn
1.45 % ；P 0. 008 % ；S 0. 002 % ；Als 0. 027 % ；Nb 0. 02 % ；V 0. 02 % ；Ti 0. 015 % ；B 0. 0015% ；Ce 0. 01% ；余量为 Fe。冶炼及连铸将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外
4精炼和RH炉真空脱气，在RH炉加入稀土合金，再进行板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，之后进行板坯清理、缓冷，及板坯质量检查。加热及轧制板坯加热后高压水除磷，采用二阶段轧制和ACC冷却，之后进行热矫
直、冷却、质量检查。热处理钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至940°C保温10分钟淬火，再在200°C进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板， 其布氏硬度为410 417HB，抗拉强度1280 1300MPa，_20°C低温冲击功51 65J。实施例3本实施例的耐磨钢板，含有下列质量比的化学成分C :0. 16% ；Si 0. 25% ；Mn 1. 17 % ；P 0. 007 % ；S 0. 003 % ；Als 0. 027 % ；Nb 0. 024 % ；V 0. 04 % ；Ti 0. 012 % ；B 0. 0012% ；Cr 0. 77% ；Mo :0. 27% ；Ce :0. 01% ；余量为 Fe。冶炼及连铸将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼和RH炉真空脱气，在RH炉加入稀土合金，再进行板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，之后进行板坯清理、缓冷，及板坯质量检查。加热及轧制板坯加热后高压水除磷，采用二阶段轧制和ACC冷却，之后进行热矫
直、冷却、质量检查。热处理钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至950°C保温10分钟淬火，再在200°C进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板， 其布氏硬度为412 430HB，抗拉强度1310 1330MPa，_20°C低温冲击功53 59J。
权利要求
1.一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是钢板的材质含有下列质量百分比的化学成分碳(C) 0. 10 0. 30 %，硅(Si) 0. 20 0. 70 %，锰(Mn) 1. 00 1. 60 %， 铌(Nb)O. 01 0. 03 %，钛(Ti)O. 01 0. 05 %，硼(B)O. 0005 0. 006 %，稀土元素 (RE)O. 01 0. 30%，酸溶铝(Als)O. 010 0.040%，磷(P)彡 0.025%，硫(S) ^ 0. 010%, 余量为铁(Fe)。
2.根据权利要求1所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是所述稀土处理的高韧性耐磨钢板还包含以下一种或一种以上的化学成分，各化学成分质量百分含量为铬 0. 70 1. 00%，钼 0. 10 0. 50%，钒 0. 01 0. 04%。
3.根据权利要求1或2所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是所述碳的质量百分含量为0. 11 0. 17%。
4.根据权利要求1或2所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是所述稀土的质量百分含量为0. 01 0. 20%。
5.根据权利要求1或2所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是所述稀土处理的高韧性耐磨钢板在淬火+回火热处理后的显微组织以低温回火马氏体为主。
全文摘要
本发明涉及一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是钢板的材质含有下列质量百分比的化学成分碳(C)0.10～0.30％，硅(Si)0.20～0.70％，锰(Mn)1.00～1.60％，铌(Nb)0.01～0.03％，钛(Ti)0.01～0.05％，硼(B)0.0005～0.006％，稀土元素(RE)0.01～0.30％，酸溶铝(Als)0.010～0.040％，磷(P)≤0.025％，硫(S)≤0.010％，余量为铁(Fe)。其优点是钢板具有高强、高韧，良好的热切割性、耐磨性和焊接性，适用于大型工程机械、煤炭综采等诸如矿用车、刮板机、挖掘机等设备经受磨损的部位。
文档编号C22C38/32GK102337455SQ20111026876
公开日2012年2月1日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者任丽芳, 吴鹏飞, 李文艺, 李智丽, 杨维宇, 杨雄, 温利军, 董瑞峰, 靖相慧, 黄利, 黄楠 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司