专利名称：一种矿山机械用耐磨钢板的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种矿山机械用耐磨钢板。
背景技术：
耐磨钢板被广泛应用于工作条件特别恶劣，要求高强度、高耐磨性能等机械产品上。如各种矿山机械、抓斗、堆取料机、输料弯曲结构等。因此，该种耐磨钢板要求有较高的硬度。目前的国内的耐磨钢一般合金含量较高，虽然能满足硬度的要求，但塑韧性相对较差，在一定程度上影响了其在不同机械领域上的应用。
在本发明之前，武汉钢铁公司发明的“一种超高强度耐磨钢及其生产方法”专利， 该钢的成分范围为C O. 10-0. 17%, Si O. 25-0. 50 %, Mn1. 20-1. 50%, P ^ O. 018%, S ^ O. 008%, Cr O. 20-0. 50%, Ni O. 25-0. 50 %, Mo O. 10-0. 40%, Als O. 02-0. 06%, B^O. 005%, RE ^ 150g/吨钢；该钢采用控轧+调质的生产工艺，该钢成分中不含V，抗拉强度约1300MPa，布氏硬度值HB达到400左右。但是该钢含有较高的N1、Mo等贵重金属元素，成本相对较高。
还有舞阳钢铁公司发明的“一种高强度耐磨板及其制备方法”和“一种调质型耐磨钢及其热处理方法”专利，其成分分别为C0. 12-0. 16%,Si O. 10-0. 70%,MnO. 90-1. 50%, P ^ 0.020 %, S ^ O. 010 %, CrO. 20-0. 70 %, NiO. 05-0. 30 %, V0. 03-0. 08 %, NbO. 01-0. 06 %, MoO. 10-0. 50 %, TiO. 01-0. 06 %, A10. 02-0. 08 %, B0. 0005-0. 0030 % 和 CO. 14-0. 18 %, SiO. 20-0. 40 %, Mnl. 20-1. 40 %, P ^ O. 015 %, S ^ O. 005 %, CrO. 50-0. 70%, NiO. 40-0. 55%, V O. 03-0. 08%, Nb O. 02-0. 03%, Ti O. 015-0. 030%, Mo O. 40-0. 50%, A10. 02-0. 045%, B O. 0015-0. 0030% ;两个专利的成分中均添加了不同含量的Nb、N1、Mo、V等贵金属元素,大大增加了生产成本。其中第二个专利中还含有Cu,两个专利的成本都比较高。第一个专利的回火温度在150-250°C，属于低温回火，正常的工业回火温度在400-700°C，批量工业生产中生产组织和控制都较难，大大影响了热处理炉的正常生产。发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种矿山机械用耐磨钢板，该钢板具有良好的强韧性，较高的硬度，耐磨性能优异，且成本低。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案
—种矿山机械用耐磨钢板，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成 C 0. 7-0. 9%, Si 0. 6-0. 8%,Mn 1. 6-1. 8%,P ^ O. 02%, S ( O. 005%, La 0. 04-0. 06%, V 0. 2-0. 3%,Ti 0. 2-0. 4%,N 0. 02-0. 04%,Al 0. 02-0 . 06%,B 0. 003-0. 005%，其余为铁Fe和不可避免的杂质，所述耐磨钢板中含有碳化钛、碳化钒、钒三氮、硼化钛和氮化铝等化合物，这些化合物在钢基体中弥散分布。
优选，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成C 0. 8%,Si 0.7%,Mn 1. 7%, P ^ O. 02%, S ^ O. 005%, La 0. 05%, V 0. 25 %, Ti 0. 3 %, N 0. 03%, Al O. 04%, B :0. 004%，其余为铁Fe和不可避免的杂质。
本发明耐磨钢可采用如下的制备方法
I)冶炼包括铁水脱硫，转炉顶底复合吹炼，真空处理，调整成分满足上述要求， 控制出钢温度为约1540-1580°C ；
2)连铸控制中间包钢水过热度为约25_45°C，连铸成坯；
3)轧制铸坯加热温度为约1210_1230°C，开轧温度为约1150_1170°C，终轧温度为约900-920°C，轧后控制冷却速度为约15-25°C /秒；控制冷却到约400-450°C ；
4)热处理淬火温度980-1010°C左右，加热时间3. 5-4. 5min/mmX板厚；回火保温温度220-240°C左右，保温时间5-6min/mmX板厚。
现有技术的耐磨钢中均含有较高含量的Cr，虽然Cr元素能显著提高钢的硬度，并能提高耐磨性能，但其与碳易形成粗大的碳化物，从而大幅降低钢的韧性，因此本发明耐磨钢中不添加Cr元素。
本发明的钢采用中碳含量设计，一方面通过碳本身提高钢的强度、硬度及耐磨性， 另一方面通过碳与其他合金元素如钛、钒形成适量的碳化物显著提高钢的硬度和耐磨性倉泛。
在大量实验的基础上，确定了本发明的钢中的V、T1、N、Al、B的合金化元素含量， 这些合金元素之间以及与碳之间形成碳化钛、碳化钒、钒三氮、硼化钛、氮化铝等化合物，使得钢的硬度及耐磨大幅度提高。
本发明添加适量的稀土元素镧，使得其可以配合改善上述化合物的形态及分布， 从而间接辅助提高钢的强韧性和耐磨性。
综上所述，本发明钢中的上述合金元素相辅相成，协同作用。使得本发明耐磨钢的硬度提高，其布氏硬度值可达HB580-620，可确保良好的耐磨性能。其抗拉强度不少于 1200MPa，延伸率大于8%，可见其强韧性好。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明，但本发明不限于下述实施例。
实施例一
一种矿山机械用耐磨钢板，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成 C 0. 7%, Si 0. 8%,Mn 1. 6%,P ^ O. 02%, S ^ O. 005%,La 0. 06%, V 0. 2%,Ti 0. 4%, N :0. 02%,Al :0. 06%,B :0. 003%，其余为铁Fe和不可避免的杂质，所述耐磨钢板中含有碳化钛、碳化钒、钒三氮、硼化钛和氮化铝化合物，这些化合物在钢基体中弥散分布。
实施例二
一种矿山机 械用耐磨钢板，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成 C 0. 9%, Si 0. 6%,Mn 1. 8%,P ^ O. 02%, S ^ O. 005%,La 0. 04%, V 0. 3%,Ti 0. 2%, N :0. 04%,Al :0. 02%,B :0. 005%，其余为铁Fe和不可避免的杂质，所述耐磨钢板中含有碳化钛、碳化钒、钒三氮、硼化钛和氮化铝化合物，这些化合物在钢基体中弥散分布。
实施例三
一种矿山机械用耐磨钢板的制备方法，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成C 0. 8%, Si 0. 7%, Mn :1. 7%, P^O. 02%, S 彡 O. 005%, La 0. 05%, V O.25%, T1:0. 3%, N :0. 03%, Al :0. 04%, B :0. 004%，其余为铁 Fe 和不可避免的杂质，所述耐磨钢板中含有碳化钛、碳化钒、钒三氮、硼化钛和氮化铝化合物，这些化合物在钢基体中弥散分布。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依 赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.一种矿山机械用耐磨钢板，其特征在于，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成c 0. 7-0. 9%, Si 0. 6-0. 8%, Mn :1. 6-1. 8%, P ^ O. 02%, S ^ O. 005%, La 0. 04-0. 06 %, V 0. 2-0. 3 %, Ti 0. 2-0. 4 %, N 0. 02-0. 04 %, Al 0. 02-0. 06 %, B 0. 003-0. 005%，其余为铁Fe和不可避免的杂质，所述耐磨钢板中含有碳化钛、碳化钒、钒三氮、硼化钛和氮化铝等化合物，这些化合物在钢基体中弥散分布。
2.如权利要求1所述的一种矿山机械用耐磨钢板，其特征在于，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成C:0. 8%，Si 0. 7%, Mn 1.7%,P^ O. 02%,O. 005%, La 0. 05%, V 0. 25%, T1:0. 3%, N :0. 03%, Al :0. 04%, B :0. 004%，其余为铁 Fe 和不可避免的杂质。
全文摘要
本发明公开了一种矿山机械用耐磨钢板，所述耐磨合金钢以(重量)百分比计由下列组份组成C0.7-0.9％，Si0.6-0.8％，Mn1.6-1.8％，P≤0.02％，S≤0.005％，La0.04-0.06％，V0.2-0.3％，Ti0.2-0.4％，N0.02-0.04％，Al0.02-0.06％，B0.003-0.005％，其余为铁Fe和不可避免的杂质，所述耐磨钢板中含有碳化钛、碳化钒、钒三氮、硼化钛和氮化铝等化合物，这些化合物在钢基体中弥散分布。
文档编号C22C38/14GK103060688SQ20121059509
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者刘文会 申请人:宁波市瑞通新材料科技有限公司