本发明属于耐磨钢板制造技术领域，尤其涉及薄规格耐磨钢板及其制造方法。
背景技术：
抗磨耐热钢件广泛应用于高温氧化性气氛及磨料磨损的工况，这些零部件的性能直接影响整个设备的正常运行，不仅要求材质具有高的高温强度和一定的耐磨性，还要有良好的抗氧化性，才能满足其使用性能的要求。使用性能好和寿命长的零部件，既可以大大降低材料消耗减少生产成本，具有良好的经济效益又可保证安全生产，提高设备运行效率，同时减少设备维修工作量，降低劳动强度，改善工人劳动条件，具有良好的社会效益。其广泛应用于：
(1)矿山机械：各式破碎机部件如盖板、耐磨板等，振动筛、矿车卡车货槽衬板、料斗内衬、输料槽内衬等。
(2)电力工业：风机叶片、磨煤机部件、出灰管、空气处理系统和运输机等。
(3)水泥工业：磨机内衬、护套、冲击盘、管道，泵壳、破碎机零件、选粉机叶片、各种罐衬、各种底盘、振动筛等。
(4)煤处理业：立磨衬板、输料槽、料斗、破碎机零件和衬板、输煤管道、泵体等。
(5)其它：冶金行业的过料斗、箕斗等、港口机械的装载机、刮板运输机等，建筑行业的挖掘机、推土机挖斗及刀板、自卸卡车、沥青搅拌机、泥浆管道、洗沙机、浮选机等。
目前国内主要生产厂家有舞钢、武钢、宝钢、南钢，全部采用中厚板轧机或热连轧机进行生产，薄规格生产困难，生产成本高，板形难以保证，生产周期长，交货期难以保证。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种薄规格耐磨钢板及其制造方法，旨在采用更少量的合金得到更优良更细密的微观组织，并具有高的耐磨性能、焊接性能和抗腐蚀性能，并能批量生产板形良好的薄规格耐磨钢，降低了生产成本，缩短了交货周期。
本发明是这样实现的，薄规格耐磨钢板，其元素组成及重量百分含量为：c为0.15～0.20wt％，si为0.2～0.4wt％，mn为1.2～1.8wt％，cu为0.1～0.40wt％，mo为0.15～0.30wt％，cr为0.20～0.40wt％，nb为0.03～0.06wt％，ti为0.01～0.03wt％，b为0.0006～0.0015wt％，p<0.015wt％，s<0.010wt％，其余为fe及不可避免的杂质，所述钢板的厚度范围是3.0～8mm。
进一步地，所述钢板的表面布氏硬度≥370hbw；和/或，所述钢板的抗拉强度≥1200mpa，所述钢板的断后延伸率a50≥10％。
本发明的另一目的在于提供上述薄规格耐磨钢板的制造方法，包括以下步骤：
s1)铁水脱硫及转炉冶炼，控制铁水中的[s]≤0.0030％，渣层厚度≤50mm；
s2)转炉出钢用硅铁或者硅锰合金进行脱氧和合金化；
s3)rh炉精炼，进行脱氧与合金化；
s4)lf炉精炼，出站前加入铝线，加入钛线或者钛合金，进行b的微合金化；
s5)进行连铸，采用长水口保护浇铸且ar封，过热度控制在15～30℃之间，得到厚度在55～70mm之间的连铸坯；
s6)在加热炉内对连铸坯加热，连铸坯进入加热炉温度≥850℃，控制加热时间≥60min，加热温度在1050～1150℃之间，出加热炉温度≥1000℃，进行高压除磷；
s7)进行热连轧，轧制5～7道次，精轧出口温度在920～860℃之间，出口厚度在3.0～8mm之间；
s8)对轧制后的钢板进行淬火处理，控制冷却速率为40～120℃/s之间，淬火终止温度为300～400℃之间；保温6～10小时。
进一步地，在步骤s1)中，将温度>1250℃且[s]≤0.020％的铁水进行扒渣处理，进行喷钝化镁脱硫，喷吹结束后进行扒渣处理。
进一步地，在步骤s1)中，采用吹氩工艺，终渣碱度控制在3.0-4.0之间。
进一步地，在步骤s5)中，中包覆盖无碳碱性中包渣，采用中碳耐磨钢结晶器保护渣。
进一步地，在步骤s5)中，连铸拉速控制在3.0～3.5m/min之间。
进一步地，在步骤s7)中，控制前两道次精轧压下率≥50％，最后道次压下率≤15％。
进一步地，保温结束后的钢板的表面布氏硬度≥370hbw。
进一步地，保温结束后的钢板的抗拉强度≥1200mpa，断后延伸率a50≥10％。
本发明中各元素的作用：
c含量控制为0.15～0.20wt％。c是钢中最有效的强化元素，碳原子的间隙固溶强化是淬火钢中淬火马氏体强化的最主要的机制。低温回火过程中脱溶得到的微细碳化物和渗碳体是淬火回火钢中回火马氏体强化的最主要机制。无论是间隙固溶的碳还是形成渗碳体的碳，均将明显地损害钢材的塑性、韧性、焊接性能和冷成型性能。
si含量范围为0.2～0.4wt％。si脱氧能力较强，是炼钢常用的脱氧剂，故一般钢中均含si，适量的硅可显著地减慢回火马氏体在低温(200℃)时的分解速度，增加回火稳定性，并使回火时析出的碳化物不易聚集，对抗裂纹性能有利。硅含量增加会造成fe、mn的硅酸盐类夹杂物增加，塑性比硫化物低，会降低钢的各种力学性能，低熔点硅酸盐会增加熔渣和融化金属的流动性，影响焊缝质量。
mn含量范围为1.2～1.8wt％。mn在合金钢中主要以固溶态存在。固溶的锰将产生一定的固溶强化作用。锰在低碳钢中可以使γ→α相变后的铁素体晶粒尺寸比不含锰的钢明显细化。锰在普通低合金高强度钢中几乎不会形成碳化物，但它能够与钢中残存的硫化合成mns。一般情况下，mns是一种对钢材性能有害的夹杂物，但经适当控制和改性后，可使其对钢材性能的危害程度明显降低。
cu含量范围为0.1～0.40wt％，cu在钢中主要起固溶强化作用、提高淬透性、改善抗腐蚀能力的作用。但cu含量过高会影响钢的焊接性能。
mo含量范围为0.15～0.30wt％，mo可固溶于铁素体、奥氏体和碳化物中，是缩小奥氏体相区的元素。对铁素体有固溶强化作用，能够提高碳化物的稳定性，从而提高钢的强度，同时mo对改善钢的延展性和韧性以及耐磨性起到有利作用。此外，mo还能够提高钢的淬透性、提高热强性、防止回火脆性。但过高的mo含量会恶化钢的低温韧性和焊接性能。
cr含量范围为0.20～0.40wt％。cr加入钢中能显著改善钢的抗氧化作用，增强钢的抗腐蚀能力。cr能和fe形成连续固溶体，与碳形成多种碳化物，对钢的性能有显著影响。同时cr还是提高钢淬透性的有效元素，但同时也增加钢的回火脆性倾向，并会提高钢的淬硬性从而提高钢材的焊接冷裂纹的敏感性。
nb含量范围为0.03～0.06wt％，nb是一种强碳化物形成元素，具有强烈的细化晶粒作用，能显著提高奥氏体再结晶温度，扩大轧制工艺范围，有效避免混晶组织的出现，确保钢材具有良好的的强韧性匹配。nb在钢中形成的碳氮化物颗粒，可有效抑制奥氏体晶粒的长大，提高强度和韧性，同时减少了钢中游离碳、氮的含量，降低钢的应变时效敏感性。
ti含量范围为0.01～0.03wt％。ti与碳、氮可以无限制互溶，但由于tic与tin在奥氏体中的固溶度积相差甚远，因而在高温下主要形成tin，可以很好的起到固定钢中氮的作用。
b含量范围为0.0006～0.0015wt％，b用于改善淬火回火钢的淬透性，该作用随着钢中碳含量的减少而增大。硼与氮结合后将使上述作用消失，因此，本发明加入一定的ti来有效固氮。
p含量<0.015wt％，s含量<0.010wt％。s、p是钢中有害杂质元素，钢中p、s含量越低越好。当钢中s含量较多时，热轧时容易产生热脆等问题；而钢中p含量较多时，钢容易发生冷脆，此外，磷还容易发生偏析。
通过合理的合金化设计，选用微量cu、mo、cr、nb、ti、b合金进行微合金化，通过控制轧制后超快速冷却淬火控制微观组织，充分发挥合金的性能强化作用，减少合金的加入量及贵重合金的使用量。并简化了传统的耐磨钢热轧后进行离线淬火与回火工艺，采用此制作方法与传统工艺相比较，降低了能耗，缩短了工艺流程，从钢水冶炼到产品出厂时间可缩短到24小时内。轧后直接超快速冷却后钢板的淬透性比传统再加热淬火工艺增大了1.4～1.5倍，提高钢的强韧配比，并具有高的耐磨性能、焊接性能和抗腐蚀性能，能批量生产板形良好的薄规格耐磨钢，产品性能均匀稳定，节约社会资源，降低生产成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的薄规格耐磨钢板，其元素组成及重量百分含量为：c为0.15～0.20wt％，si为0.2～0.4wt％，mn为1.2～1.8wt％，cu为0.1～0.40wt％，mo为0.15～0.30wt％，cr为0.20～0.40wt％，nb为0.03～0.06wt％，ti为0.01～0.03wt％，b为0.0006～0.0015wt％，p<0.015wt％，s<0.010wt％，其余为fe及不可避免的杂质，钢板的厚度范围是3.0～8mm。
通过合理的合金化设计，选用微量的cu、mo、cr、nb、ti、b合金进行微合金化，通过控制轧制后超快速冷却淬火控制微观组织，充分发挥合金的性能强化作用，减少合金的加入量及贵重合金的使用量。并简化了传统的耐磨钢热轧后进行离线淬火与回火工艺，采用此制作方法与传统工艺相比较，降低能耗，缩短工艺流程，从钢水冶炼到产品出厂时间可缩短到24小时以内。轧后直接超快速冷却后钢板的淬透性比传统再加热淬火工艺增大了1.4～1.5倍，提高钢的强韧配比，并具有高的耐磨性能、焊接性能和抗腐蚀性能，能批量生产板形良好的薄规格耐磨钢，产品性能均匀稳定，节约社会资源，降低生产成本。
进一步地，钢板的表面布氏硬度≥370hbw。钢板具有370-430hbw的表面布氏硬度。钢板的抗拉强度≥1200mpa，钢板的断后延伸率a50≥10％。薄规格耐磨钢板为耐磨钢nm400。其性能满足nm400国家标准gb/t24186-2009技术条件。
本发明实施例提供的上述薄规格耐磨钢板的制造方法，包括以下步骤：
s1)高炉铁水，铁水脱硫，将铁水和废钢经转炉炼钢，控制铁水中的[s]≤0.0030％，渣层厚度≤50mm，以免带入转炉，在氧化气氛下造成硫含量回升；
s2)转炉出钢用硅铁或者硅锰合金进行脱氧和合金化；
s3)rh炉精炼，不得采用含al材料进行脱氧与合金化，到rh后，用快速定氧探头测定和记录钢中的[o]含量，进行脱氧与合金化；
s4)lf炉精炼，出站前加入铝线，加入钛线或者钛合金，进行b的微合金化；
s5)进行连铸，采用长水口保护浇铸且ar封，过热度控制在15～30℃之间，得到厚度在55～70mm之间的连铸坯；
s6)在加热炉内对连铸坯加热，连铸坯进入加热炉温度≥850℃，控制加热时间≥60min，加热温度在1050～1150℃之间，出加热炉温度≥1000℃，进行高压水除磷，除磷压力≥16mpa；
s7)进行热连轧，轧制5～7道次，精轧出口温度在920～860℃之间，出口厚度在3.0～8mm之间；
s8)采用超快冷装置对轧制后的钢板进行淬火处理，控制冷却速率为40～120℃/s之间，淬火终止温度为300～400℃之间。此处为在线淬火，即扎制后直接淬火冷却，充分利用扎制产生的余热，降低能耗，缩短工艺流程，提高生产效率。卷取机卷取钢板，送保温坑保温6～10小时，在平整机组进行开平，精整，检验，标识，判定与入库。
通过合理的合金化设计，选用微量的cu、mo、cr、nb、ti、b合金进行微合金化，通过控制轧制后超快速冷却淬火控制微观组织，充分发挥合金的性能强化作用，减少合金的加入量及贵重合金的使用量。并简化了传统的耐磨钢热轧后进行离线淬火与回火工艺，采用此制作方法与传统工艺相比较，降低能耗，缩短工艺流程，从钢水冶炼到产品出厂时间可缩短到24小时以内。轧后直接超快速冷却后钢板的淬透性比传统再加热淬火工艺增大了1.4～1.5倍，提高钢的强韧配比，并具有高的耐磨性能、焊接性能和抗腐蚀性能，能批量生产板形良好的薄规格耐磨钢，产品性能均匀稳定，节约社会资源，降低生产成本。
进一步地，在步骤s1)中，将温度>1250℃且[s]≤0.020％的铁水进行扒渣处理，根据来料铁水的温度、重量及脱硫终点硫含量要求，确定钝化镁的喷吹量，进行喷钝化镁脱硫，喷吹结束后进行稠渣和充分扒渣处理。
进一步地，在步骤s1)中，转炉新开炉前6炉及大补后前二炉不得冶炼此钢种，全程采用吹氩工艺，终渣碱度控制在3.0-4.0之间。用球团矿作冷却剂，球团矿和氧化铁皮必须按相关规定加入。萤石应根据炉内渣情况分批少量加入，每吨钢加入量≤4kg，双渣时每吨钢≤5.5kg，吹炼终点前2min严禁加入萤石，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣层厚度≤50mm，转炉出钢用硅铁或者硅锰合金进行脱氧和合金化，按目标配硅铁。
进一步地，在步骤s5)中，中包覆盖无碳碱性中包渣，采用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在15～30℃。连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在3.0～3.5m/min，连铸坯厚度55～70mm。
进一步地，在步骤s7)中，控制前两道次精轧压下率≥50％，最后道次压下率≤15％，以保证厚度精确及板形良好。
进一步地，保温结束后的钢板的表面布氏硬度≥370hbw。保温结束后的钢板具有370-430hbw的表面布氏硬度。保温结束后的钢板的抗拉强度≥1200mpa，断后延伸率a50≥10％。薄规格耐磨钢板为耐磨钢nm400。其性能满足nm400国家标准gb/t24186-2009技术条件。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述，并非对本发明保护范围的限制。
实施例1
铸坯的化学成分及其含量是：c为0.15wt％，si为0.25wt％，mn为1.25wt％，cu为0.12wt％，mo为0.28wt％，cr为0.22wt％，nb为0.031wt％，ti为0.011wt％，b为0.0007wt％，p为0.010wt％，s为0.002wt％，其余为fe及不可避免的杂质。制作方法是：将铁水温度1255℃，[s]为0.019％的合格的铁水先进行扒渣处理，进行喷钝化镁脱s，喷吹结束后再进行扒渣处理，扒渣率92％，铁水终点[s]为0.0010％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.5。加入球团矿和氧化铁皮作冷却剂；萤石分批加入每吨钢加入量3.1kg，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚为48mm，转炉出钢用硅铁进行脱氧和合金化。到rh后，用快速定氧探头测定和记录钢中的[o]含量，然后进行脱氧与合金化等，lf精炼出站前依次加入铝线和钛线，调整als和ti的成分，最后进行b的微合金化，连铸采用长水口保护浇铸且ar封，中包覆盖无碳碱性中包渣，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在16℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在3.0m/min，连铸坯厚度70mm，连铸坯进入加热炉温度为855℃，在加热炉内加热时间为62min，加热温度1050℃，板坯出加热炉温度为1010℃，进行高压水除磷，除磷压力前段20mpa，后段24mpa，除磷后进入热连轧5机架精轧机组，前2道次精轧压下率为别为55.2％、53.4％，最后道次压下率为11.2％，轧机出口厚度8mm，精轧出口温度870℃，轧件出轧机后采用超快冷装置淬火，冷却速率为45℃/s，淬火终止温度为310℃，卷取机卷取，送保温坑保温10小时，在平整机组进行开平，精整。
检验其屈服强度为1095mpa，抗拉强度1285mpa，a50延伸率13.5％，表面布氏硬度402hbw，-20℃条件下，夏比v形冲击功分别为72j、65j、62j，其性能满足nm400国家标准gb/t24186-2009技术条件。
实施例2
铸坯的化学成分及其含量是：c为0.16wt％，si为0.38wt％，mn为1.3wt％，cu为0.22wt％，mo为0.16wt％，cr为0.25wt％，nb为0.035wt％，ti为0.015wt％，b为0.0010wt％，p为0.010wt％，s为0.002wt％，其余为fe及不可避免的杂质。制作方法是：将铁水温度1280℃，[s]为0.015％的合格的铁水先进行扒渣处理，进行喷钝化镁脱s，喷吹结束后再进行扒渣处理，扒渣率94％，铁水终点[s]为0.0020％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.2。加入球团矿和氧化铁皮作冷却剂；萤石分批加入每吨钢加入量3.2kg，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚为24mm，转炉出钢用硅铁进行脱氧和合金化。到rh后，用快速定氧探头测定和记录钢中的[o]含量，然后进行脱氧与合金化等，lf精炼出站前依次加入铝线和钛线，调整als和ti的成分，最后进行b的微合金化，连铸采用长水口保护浇铸且ar封，中包覆盖无碳碱性中包渣，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在20℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在3.2m/min，连铸坯厚度70mm，连铸坯进入加热炉温度为880℃，在加热炉内加热时间为80min，加热温度1080℃，板坯出加热炉温度为1055℃，进行高压水除磷，除磷压力前段16mpa，后段24mpa，除磷后进入热连轧7机架精轧机组，前2道次精轧压下率为别为55.2％，53.4％，最后道次压下率为11.2％，轧机出口厚度6mm，精轧出口温度912℃，轧件出轧机后采用超快冷装置淬火，冷却速率为68℃/s，淬火终止温度为350℃，卷取机卷取，送保温坑保温8小时，在平整机组进行开平，精整。
检验其屈服强度为1135mpa，抗拉强度1280mpa，a50延伸率12.5％，表面布氏硬度415hbw，-20℃条件下，夏比v形冲击功分别为65j、60j、68j，其性能满足nm400国家标准gb/t24186-2009技术条件。
实施例3
铸坯的化学成分及其含量是：c为0.18wt％，si为0.22wt％，mn为1.75wt％，cu为0.38wt％，mo为0.16wt％，cr为0.39wt％，nb为0.05wt％，ti为0.018wt％，b为0.0012wt％，p为0.010wt％，s为0.002wt％，其余为fe及不可避免的杂质。制作方法是：将铁水温度1255℃，[s]为0.019％的合格的铁水先进行扒渣处理，进行喷钝化镁脱s，喷吹结束后再进行扒渣处理，扒渣率93％，铁水终点[s]为0.0010％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.5。加入球团矿和氧化铁皮作冷却剂；萤石分批加入每吨钢加入量3.2kg，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚为32mm，转炉出钢用硅铁进行脱氧和合金化。到rh后，用快速定氧探头测定和记录钢中的[o]含量，然后进行脱氧与合金化等，lf精炼出站前依次加入铝线和钛线，调整als和ti的成分，最后进行b的微合金化，连铸采用长水口保护浇铸且ar封，中包覆盖无碳碱性中包渣，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在19℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在3.5m/min，连铸坯厚度55mm，连铸坯进入加热炉温度为925℃，在加热炉内加热时间为65min，加热温度1150℃，板坯出加热炉温度为1110℃，进行高压水除磷，除磷压力前段20mpa，后段24mpa，除磷后进入热连轧5机架精轧机组，前2道次精轧压下率为别为54.2％，52.3％，最后道次压下率为10.8％，轧机出口厚度3mm，精轧出口温度920℃，轧件出轧机后采用超快冷装置淬火，冷却速率为115℃/s，淬火终止温度为400℃，卷取机卷取，送保温坑保温6小时，在平整机组进行开平，精整。
检验其屈服强度为1115mpa，抗拉强度1305mpa，a50延伸率10.5％，表面布氏硬度403hbw，-20℃条件下，夏比v形冲击功分别为86j、72j、65j，其性能满足nm400国家标准gb/t24186-2009技术条件。
实施例4
铸坯的化学成分及其含量是：c为0.20wt％，si为0.25wt％，mn为1.25wt％，cu为0.12wt％，mo为0.28wt％，cr为0.22wt％，nb为0.031wt％，ti为0.011wt％，b为0.0007wt％，p为0.010wt％，s为0.002wt％，其余为fe及不可避免的杂质。制作方法是：将铁水温度1305℃，[s]为0.012％的合格的铁水先进行扒渣处理，进行喷钝化镁脱s，喷吹结束后再进行扒渣处理，扒渣率92％，铁水终点[s]为0.0010％，采用全程吹氩工艺，终渣碱度3.5。加入球团矿和氧化铁皮作冷却剂；萤石分批加入每吨钢加入量3.0kg，采用挡渣锥、挡渣塞进行双挡渣出钢，渣厚为32mm，转炉出钢用硅铁进行脱氧和合金化。到rh后，用快速定氧探头测定和记录钢中的[o]含量，然后进行脱氧与合金化等，lf精炼出站前依次加入铝线和钛线，调整als和ti的成分，最后进行b的微合金化，连铸采用长水口保护浇铸且ar封，中包覆盖无碳碱性中包渣，采用专用中碳耐磨钢结晶器保护渣，过热度控制在25℃，连铸过程投入结晶器电磁搅拌，在扇形段采用连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在3.0m/min，连铸坯厚度60mm，连铸坯进入加热炉温度为905℃，在加热炉内加热时间为80min，加热温度1100℃，板坯出加热炉温度为1080℃，进行高压水除磷，除磷压力前段20mpa，后段24mpa，除磷后进入热连轧7机架精轧机组，前2道次精轧压下率为别为55.2％，53.4％，最后道次压下率为11.2％，轧机出口厚度4mm，精轧出口温度870℃，轧件出轧机后采用超快冷装置淬火，冷却速率为80℃/s，淬火终止温度为360℃，卷取机卷取，送保温坑保温8小时，在平整机组进行开平，精整。
检验其屈服强度为1115mpa，抗拉强度1325mpa，a50延伸率11.5％，表面布氏硬度417hbw，-20℃条件下，夏比v形冲击功分别为58j、69j、63j，其性能满足nm400国家标准gb/t24186-2009技术条件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。