一种新型耐磨钢板及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型耐磨钢板及其生产方法，属于钢铁制造技术领域。
【背景技术】
[0002] 据申请人了解，材料主要三种破坏形式"即断裂、磨蚀和磨损。磨损尽管不像另外 两种形式，很少引起金属工件灾难性的危害，但其造成的经济损失相当惊人。国外统计资料 表明，摩擦消耗掉全世界1/3的一次性能源，约有80%的机器零部件都是因为磨损而失效，而 且约50%的机械装备的恶性事故都是由于润滑失效与过度磨损。在当前国家的能源缺口越 来越大，以及装备制造行业在国民经济中的作用越来越强的情况下，加快对高性价比的耐 磨材料研发意义重大。
[0003] 目前国内外马氏体耐磨钢的生产工艺较为复杂，过程控制比较困难，不仅需要利 用调质处理来获得均匀的耐磨性能，而且需要添加 Ni和Mo等贵金属元素来提高钢的韧性和 耐磨性。我国近年来对高品质耐磨钢进行了研发，但整体水平与国外仍有明显的差距。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种新型耐磨钢板。
[0005] 本发明的另一个目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种新型耐磨钢 板的生产方法。
[0006] 为了达到以上目的，本发明技术方案如下：本发明一种新型耐磨钢板，其特征在 于:所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比为:(：0.03~0.20%^0.20~0.40%，1113.5~ 6.0%，P<0.010%，S< 0.005%，Ti 0.002~0·020%，Μ〇 <0·20%，Α1 < 0.055%，余量为Fe和 杂质。
[0007] 进一步地，所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比为：C 0.03%，Si 0.20%，Mn 3.5%，P 0.001%，S 0.001%，Ti 0·002%，Μ〇 0·1%，Α1 0.05%，余量为Fe和杂质。
[0008] 进一步地，所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比为：C 0.20%，Si 0.40%，Mn 6.0%，P 0.010%，S 0.005%，Ti 0·020%，Μ〇 0·20%，Α1 0.055%，余量为Fe和杂质。
[0009] 进一步地，所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比为：C 0.06%，Si 0.3%，Mn 5.0%，P 0.005%，S 0.003%，Ti 0·007%，Μ〇 0·15%，Α1 0.03%，余量为Fe和杂质。
[0010] -种新型耐磨钢板的简易生产方法，其特征在于:包括如下步骤： 步骤一、冶炼工艺:冶炼工艺中的锰合金熔化:采用转炉炉后加入占总加入量75-90%的 金属锰合金，在LF精炼炉内分2次继续加入金属锰合金； 步骤二、连铸工艺:拉速控制在0.75m/min，冷却水采用弱冷，带氩气开浇，开浇后调整 氩气；长水口氩封，氩气开100%;保护渣使用高碳钢保护渣；中包目标过热度20~30°C;电磁 搅拌工艺； 步骤三、热乳工艺:采用钢坯热装热送，实施双阶段乳制工艺，1150°C开乳，粗乳终了温 度为1000°C~1080°C，精乳终乳温度不低于900°C;直接水冷至室温； 步骤四：热处理工艺:加热温度为170~270°C，保温时间：30~60min，空冷。
[0011]进一步地，钢板低温回火后获得的组织为全马氏体组织。
[0012] 进一步地，所述马氏体晶粒平均直径小于ΙΟμL?，最大晶粒直径小于15μηι。
[0013] 进一步地，所述钢的-40°c纵向冲击2 50J。
[0014] 进一步地，在热处理炉中的加热温度为190~250°C。
[0015] 本发明通过成分设计，其中锰作为钢板中的固溶强化元素已被广为证实，使得强 度极大提高，并能提高钢的淬透性。在炼钢过程中锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，锰能形成 MnS取代低熔点的FeS，消减硫和氧引起的热脆性，改善钢的热加工性。特别是当锰含量较高 时，具有极高的耐磨性能，可以用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。同时随着锰含量增加，降低 了碳含量，利于焊接性能和工艺性能的改善。
[0016] 本发明具有如下优点：1、成分设计，用廉价的锰替代贵合金。2、工艺设计，不需要 淬火，仅热乳后进行低温回火即可。3、板型良好，均一的马氏体组织，可以保证钢板组织结 构和产品性能的一致性。
[0017] 本发明制备的耐磨钢板适用于冲击磨损工况条件下使用。工艺步骤包括:冶炼工 艺、连铸工艺、加热工艺、乳制、热处理工艺等。优点在于通过对冶炼过程中锰合金熔化、连 铸、钢坯热送、钢板热乳及热处理五个关键工序的顺利实施，生产出具有高的低温韧性和高 硬度，具有良好的耐磨性和长寿命的耐磨钢板。
[0018] 目前，开发一种新型高硬度高耐磨钢种，通过向钢中锰的加入，钢的淬透性能得到 极大的提高，不需要通过其它合金元素的添加来提高钢的淬透性能。另外由于锰的加入扩 大奥氏体区，通过适合的热处理工艺可以在马氏体钢中获得全马氏体组织，具有良好的综 合力学性能。与传统高锰钢相比成本低，与普通的马氏体耐磨钢相比，淬透性能好，有利于 钢板均匀性的提高。由于中锰钢碳含量较低，使钢的焊接性和工艺性能得到明显的提升，所 以本研究的中锰耐磨钢应该比低合金马氏体钢和传统高锰钢具有成本低和加工工艺性能 良好的优势。本发明钢种工艺简单易行，便于大量生产。
【附图说明】
[0019] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0020] 图1为回火马氏体组织。
[0021 ]图2为回火马氏体组织。
【具体实施方式】
[0022] 本发明一种新型耐磨钢板的简易生产方法，实施例中新型耐磨钢的化学成分如表 1所示。热处理工艺如表2所示，得到的新型耐磨钢性能如表3所示。
[0023] 本发明一种新型耐磨钢板，其特征在于:所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比 为：C 0.03~0.20%，Si 0.20~0·40%，Μη 3.5~6.0%，P<0.010%，S<0.005%，Ti 0.002~ 0·020%，Μ〇 <0·20%，Α1 <0.055%，余量为？6和杂质。
[0024] 所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比为：C 0.03%，Si 0.20%，Μη 3.5%，Ρ 0.001%，S 0.001%，Ti 0·002%，Μ〇 0·1%，Α1 0.05%，余量为Fe和杂质。
[0025] 所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比为：C 0.20%，Si 0.40%，Mn 6.0%，P 0.010%，S 0.005%，Ti 0·020%，Μ〇 0·20%，Α1 0.055%，余量为Fe和杂质。
[0026] 所述新型耐磨钢板的成分按重量百分比为：C 0.06%，Si 0.3%，Mn 5.0%，P 0.005%，S 0.003