耐磨钢板及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨钢板，耐磨钢板的化学成分和重量百分比为：C：0.17-0.19％、Si：0.3-0.4％、Mn：1.1-1.25％、P：0.005-0.010％、S：0.0001-0.0015％、Cr：0.1-0.4％、Mo≤0.02％、Ni≤0.06％、Al：0.025-0.035％、Cu≤0.05％、Nb：0.01-0.03％、Ti：0.01-0.03％、V≤0.02％、B：0.001-0.003％，余量Fe和其他不可避免的杂质。本发明钢板的制造方法包括冶炼、浇铸、轧制、淬火、热处理、切割等工艺步骤。
【专利说明】耐磨钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐磨钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着经济建设的迅猛发展，市场对高强度高硬度耐磨钢板的需求日益增大，尤其是煤矿机械、工程机械、冶金机械、筑路机械及矿山机械工作条件特别恶劣的环境中。随着中国的工程机械行业与国际接轨，用户对钢铁产品的性能和质量提出了更高的要求。用于制造挖掘机、装载机、推土机铲斗板、刃板、破碎机衬板、叶片等，不仅要求耐磨钢有足够的硬度和耐磨性，同时还需要较高的韧性、很好的加工性能、焊接性能等。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题就是提供一种耐磨钢板及其制造方法。
[0004]为了实现上述目的，提供一种技术方案:一种耐磨钢板，其特征在于:所述的耐磨钢板的化学成分和重量百分比为:c:0.17-0.19%, Si:0.3-0.4 %、Mn:1.1-1.25%,P:0.005-0.010 %、S:0.0001-0.0015 Cr:0.1-0.4 %、Mo ≤ 0.02 %、Ni ≤ 0.06 %、Al:0.025-0.035 Cu ^ 0.05 %, Nb:0.01-0.03 %、Ti:0.01-0.03 %, V ^ 0.02 %, B:
0.001-0.003 %，余量Fe和其他不可避免的杂质，所述的耐磨钢板制造方法，包括如下步骤:
[0005](1)冶炼工艺将含有质量百分比为:C:0.17-0.19 %、S1:0.3-0.4 %, Mn:
1.1-1.25 P:0.005-0.010 S:0.0001-0.0015 Cr:0.1-0.4 %、Mo ≤ 0.02Ni ≤0.06 Al:0.025-0.035 Cu ≤ 0.05 %、Nb:0.01-0.03 %、Ti:0.01-0.03V≤0.02%、B:0.001-0.003%成分的钢水经冶炼，浇筑成板坯；
[0006](2)加热工艺:在奥氏体炉中进行加热，加热温度控制在890°C _950°C，控制加热时间 5_15min ；
[0007](3)淬火工艺:用高压水快速冷却，降温速率控制在50_150°C ；
[0008](4)回火工艺:200-250°C低温回火，回火时间10_20min ；
[0009](5)切割工艺:等离子切割钢板，既得成品钢板。
[0010]在本发明所涉及的耐磨钢板的化学成分中:
[0011]C:含量控制在0.17-0.19%范围内，碳是耐磨钢中最基本的、最重要的元素，可以显著提高钢的强度和硬度，进而提高钢的耐磨性，但是碳的含量过高，将影响钢的韧性和焊接性能，因此应合理控制碳的含量。
[0012]S1:能提高钢的钢的硬度和强度，然而硅含量过高会导致钢的韧性急剧下降，并影响焊接的性能，故控制Si的含量在0.3-0.4%。
[0013]Mn:能增加钢的韧性、强度、硬度及淬透性，改善钢的热加工性能，但Mn含量较高时，有使晶粒粗化的倾向，并增加钢的回火脆敏感性，而且容易导致铸坯中出现偏析和裂纹，降低钢的性能，因此控制Mn含量在1.1-1.25%。[0014]P和S通常情况下是钢中的有害元素，P会破坏钢的焊接性能及塑性，硫易与锰结合产生夹杂，还能降低钢的韧性，因此尽量减少P和S的含量，本发明中控制P的含量
0.005-0.010%, S 的含量 0.0001-0.0015%。
[0015]Cr:主要作用是提高钢的淬透性，显著改善钢的抗氧化作用，增加其的抗腐蚀性，但是Cr的含量过高会降低钢的塑性和韧性，在本发明中控制Cr的含量在0.1-0.4%。
[0016]Mo:有固溶强化作用，并可提高钢的淬透性，同时可减少回火脆性，提高回火稳定性，但会损坏焊接时形成的热影响区的韧性，降低钢的可焊接性，且Mo的成本较高，因此本发明中控制Mo的含量在≤0.02%。
[0017]N1:可以降低临界冷却速度、提高钢的淬透性，但是Ni含量的升高，势必增加成本，故本发明控制Ni的含量在< 0.06%。
[0018]Al:钢中加入少量的Al可细化晶粒，提高冲击韧性，但是含量过高会导致Al的氧化物夹杂增加，降低钢的纯净度。故本发明控制Al的含量在0.025-0.035%。
[0019]Cu:通过固溶使淬透性提高的元素，但过高的含量会使加工性能降低，因此，优选的将Cu的含量限定在< 0.05%，优选的Cu的含量为0.04%。
[0020]Nb:可以促进钢轧制显微组织的晶粒细化，提高强度和韧性，焊接过程中，Nb原子的偏聚及析出可以阻碍加热时奥氏体晶粒的粗化，本发明控制Nb的含量在0.01-0.03%。
[0021]T1:能形成细小的Ti的C、N氧化物，在板坯再加热过程中可通过阻止晶粒的粗化，并可提高基体金属和焊接热影响区的低温韧性，阻止了游离N对钢的淬透性产生的不利影响，本发明控制Ti含量在0.01-0.03%。
[0022]V:是钢的优良脱氧剂，钢中加V可细化组织晶粒，提高强度和韧性，V与C形成的碳化物在高温高压下还可提高钢的抗氢腐蚀能力，控制V的含量< 0.02%。
[0023]B:可改善钢的致密性和热轧性能，提高钢板淬透性，提高强度，B含量控制在
0.001-0.003%，优选的B的含量为0.002% ο
[0024]本发明钢板的化学成分设计合理，降低制造成本，减少重量应用，增加了有效载荷应用等。与传统的钢相比，在硬度方面提高了 3倍以上，在耐磨寿命方面提高约3至8倍。
【具体实施方式】
[0025]实施例1
[0026]实施例1
[0027]本发明所述的一种耐磨钢板的化学成分如表1所示，按照表1所示的化学成分冶炼并浇铸成板坯；
[0028]加热工艺:在奥氏体炉中进行加热，加热温度至890°C，控制加热时间15min ；
[0029]淬火工艺:用高压水快速冷却，降温速率控制在50°C /s ；
[0030]回火工艺:230°C低温回火，回火时间15min ；
[0031]切割工艺:等离子切割钢板，既得成品钢板。
[0032]实施例2
[0033]实施方式同实施例1，其中加热工艺温度为900°C，加热时间IOmin ;淬火工艺降温速率为50°C /s ;回火工艺中回火温度200°C低温回火，回火时间20min，回火后等离子切割钢板。[0034]实施例3
[0035]实施方式同实施例1，其中加热工艺温度为920°C，加热时间IOmin ;淬火工艺降温速率为100°C /s ;回火工艺中回火温度240°C低温回火，回火时间lOmin，回火后等离子切割钢板。
[0036]实施例4
[0037]实施方式同实施例1，其中加热工艺温度为940°C，加热时间IOmin ;淬火工艺降温速率为100°C /s ;回火工艺中回火温度200°C低温回火，回火时间20min，回火后等离子切割钢板。
[0038]实施例5
[0039]实施方式同实施例1，其中加热工艺温度为950°C，加热时间15min ;淬火工艺降温速率为100°C /s ;回火工艺中回火温度225°C低温回火，回火时间15min，回火后等离子切割钢板。
[0040]实施例6
[0041]实施方式同实施例1，其中加热工艺温度为950°C，加热时间5min ;淬火工艺降温速率为150°C /s ;回火工艺中回火温度250°C低温回火，回火时间lOmin，回火后等离子切割钢板。
[0042]表1
[0043]
【权利要求】
1.一种耐磨钢板，其特征在于:所述的耐磨钢板的化学成分和重量百分比为:c:.0.17-0.19%,Si:0.3-0.4%,Mn:1.1-1.25%,P:0.005-0.010%,S:0.0001-0.0015%,Cr:.0.1-0.4%、Mo ≤ 0.02%、Ni ≤ 0.06%,Al:0.025-0.035%、Cu ≤0.05%,Nb:0.01-0.03%,Ti:0.01-0.03%, V ^ 0.02%, B:0.001-0.003%，余量Fe和其他不可避免的杂质；所述耐磨钢板的制造方法，包括如下步骤: (1)将含有质量百分比为:C:0.17-0.19 %、Si:0.3-0.4 Mn:1.1-1.25 P:.0.005-0.010 %、S:0.0001-0.0015 Cr:0.1-0.4 %, Mo ^ 0.02 %, Ni ^ 0.06 %, Al:.0.025-0.035 Cu ^ 0.05 %、Nb:0.01-0.03 %、T1:0.01-0.03 V ^ 0.02 B:.0.001-0.003%成分的钢水经冶炼，浇筑成板坯； (2)加热工艺:在奥氏体炉中进行加热，加热温度控制在890°C_950°C，控制加热时间.5_15min ； (3)淬火工艺:用高压水快速冷却，降温速率控制在50-150°C； (4)回火工艺:200-250°C低温回火，回火时间10-20min； (5)切割工艺:等离 子切割钢板，既得成品钢板。
【文档编号】C21D1/18GK103898419SQ201210572454
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2012年12月25日
【发明者】何志辉 申请人:隆英(金坛)特钢科技有限公司