本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种具备高硬度超高耐磨性钢板及其生产方法。
背景技术
高硬度超高耐磨性钢板主要用于复杂矿山工程机械的主要受磨部位，承受复杂多变的周期载荷，因此要求钢材具有高的耐磨性和疲劳极限、高的硬度、冷成形性和优良的焊接性能。
在工程机械的主体结构制造中使用高硬度超高耐磨性钢板，对于提高装备的能力和效率，延长使用寿命，减轻设备自重，降低能耗和原材料消耗，提高工程机械的档次均有重大作用。
在此背景下，开发具备高硬度超高耐磨性钢板具有重要的经济效益和社会效益。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种具备高硬度超高耐磨性钢板；本发明还提供了一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种具备高硬度超高耐磨性钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.33～0.35%，si：0.25～0.40%，mn：0.50～0.60%，p≤0.010%，s≤0.003%，cr：1.10～1.20%，mo：0.30～0.35%，ni：0.30～0.35%，al：0.020～0.040%，nb：0.020～0.040%，余量为fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板厚度为8～80mm。
本发明所述钢板屈服强度≥1350mpa，抗拉强度1500～1650mpa，延伸率≥3%；硬度：530～570hb。
本发明还提供了一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序；所述轧制工序，采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，开轧温度为1080～1120℃、终轧温度920～980℃，第二阶段为未再结晶区，开轧温度≤900℃，终轧温度820～880℃；所述热处理工序，采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度870～890℃，回火温度180～210℃。
本发明所述冶炼工序，出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.33～0.35%，si：0.25～0.40%，mn：0.50～0.60%，p≤0.010%，s≤0.003%，cr：1.10～1.20%，mo：0.30～0.35%，ni：0.30～0.35%，al：0.020～0.040%，nb：0.020～0.040%，余量为fe和不可避免的杂质。
本发明所述冶炼工序，将钢水先经电炉冶炼至p≤0.010%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间≥60min，白渣保持时间≥30min，确保造渣良好；之后转入vd炉进行真空脱气处理，真空度≤66pa，真空保持时间≥20min，软吹5～10min后吊包。
本发明所述连铸工序，将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷。
本发明所述加热工序，铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1220～1240℃，加热过程中不允许任何段烧咀全关。
本发明所述轧制工序，第一阶段单道次压下率为15～25%，累计压下率为35～50%，抢温轧制尽量增大压下量；第二阶段晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为30～55%，单道次压下率≥10%的不少于3道次。
本发明所述轧后冷却工序，钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度≥400℃，堆垛总时间≥36h。
本发明所述热处理工序，淬火保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火保温时间4.0min/mm（即按钢板厚度的毫米数，每毫米加热4.0分钟计算），回火后空冷制得成品钢板。
本发明一种具备高硬度超高耐磨性钢板产品标准参考gb/t24186-2009；产品性能检测方法标准参考gb/t231.1。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过调整c、mn、cr、mo、ni等成分，严格控制p、s等杂质元素含量，采用合适的冶炼、加热、轧制、热处理等工艺技术，获得了均匀细小的组织结构和优良的力学性能。2、本发明所得钢板屈服强度≥1350mpa，抗拉强度1500～1650mpa，延伸率≥3%；硬度：530～570hb。3、本发明钢板具有纯净度较高、成分均匀、内部致密的特点，力学性能优良，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例具备高硬度超高耐磨性钢板厚度为18mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.34%，si：0.35%，mn：0.52%，p：0.008%，s：0.002%，cr：1.16%，mo：0.34%，ni：0.32%，al：0.027%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至p：0.008%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间60min，白渣保持时间30min；之后转入vd炉真空脱气处理，真空度66pa，真空保持时间20min，软吹5min后吊包；出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.34%，si：0.35%，mn：0.52%，p：0.008%，s：0.002%，cr：1.16%，mo：0.34%，ni：0.32%，al：0.027%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1100℃，终轧温度950℃，单道次压下率为20%，累计压下率为45%；第二阶段，开轧温度885℃，终轧温度845℃，晾钢厚度为54mm，累计压下率为35%，单道次压下率14%的为3道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度405℃，堆垛总时间36h；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度880℃、保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火温度180℃、保温时间4.0min/mm，回火后空冷制得成品钢板。
本实施例钢板纯净度较高、成分均匀、内部致密，力学性能：屈服强度1366mpa，抗拉强度1648mpa，延伸率8%，硬度：545hb，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
实施例2
本实施例具备高硬度超高耐磨性钢板厚度为38mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.35%，si：0.36%，mn：0.54%，p：0.008%，s：0.001%，cr：1.17%，mo：0.33%，ni：0.32%，al：0.031%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至p：0.008%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间60min，白渣保持时间30min；之后转入vd炉真空脱气处理，真空度66pa，真空保持时间20min，软吹5min后吊包；出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.35%，si：0.36%，mn：0.54%，p：0.008%，s：0.001%，cr：1.17%，mo：0.33%，ni：0.32%，al：0.031%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度955℃，单道次压下率为15%，累计压下率为45%；第二阶段，开轧温度860℃，终轧温度830℃，晾钢厚度为114mm，累计压下率为35%，单道次压下率10%的为4道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度407℃，堆垛总时间36h；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度880℃、保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火温度210℃、保温时间4.0min/mm，回火后空冷制得成品钢板。
本实施例钢板纯净度较高、成分均匀、内部致密，力学性能：屈服强度1379mpa，抗拉强度1647mpa，延伸率6%，硬度：568hb，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
实施例3
本实施例具备高硬度超高耐磨性钢板厚度为12mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.33%，si：0.31%，mn：0.57%，p：0.008%，s：0.002%，cr：1.19%，mo：0.33%，ni：0.35%，al：0.031%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至p：0.008%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间65min，白渣保持时间35min；之后转入vd炉真空脱气处理，真空度66pa，真空保持时间25min，软吹5min后吊包；出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.33%，si：0.31%，mn：0.57%，p：0.008%，s：0.002%，cr：1.19%，mo：0.33%，ni：0.35%，al：0.031%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，均热炉最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段开轧温度为1100℃，终轧温度975℃，单道次压下率为18%，累计压下率为45%；第二阶段开轧温度870℃，终轧温度840℃，晾钢厚度为36mm，累计压下率为40%，单道次压下率15%的为3道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度455℃，堆垛总时间48h；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度880℃、保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火温度200℃、保温时间4.0min/mm，回火后空冷制得成品钢板。
本实施例钢板纯净度较高、成分均匀、内部致密，力学性能：屈服强度1382mpa，抗拉强度1632mpa，延伸率7%，硬度：552hb，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
实施例4
本实施例具备高硬度超高耐磨性钢板厚度为50mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.35%，si：0.40%，mn：0.54%，p：0.008%，s：0.003%，cr：1.17%，mo：0.33%，ni：0.32%，al：0.031%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至p：0.008%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间62min，白渣保持时间35min；之后转入vd炉真空脱气处理，真空度60pa，真空保持时间30min，软吹5min后吊包；出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.35%，si：0.40%，mn：0.54%，p：0.008%，s：0.003%，cr：1.17%，mo：0.33%，ni：0.32%，al：0.031%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段开轧温度为1090℃，终轧温度975℃，单道次压下率为22%，累计压下率为35%；第二阶段开轧温度890℃，终轧温度840℃，晾钢厚度为150mm，累计压下率为55%，单道次压下率18%的为4道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度401℃，堆垛总时间36h；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度870℃、保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火温度210℃、保温时间4.0min/mm，回火后空冷制得成品钢板。
本实施例钢板纯净度较高、成分均匀、内部致密，力学性能：屈服强度1369mpa，抗拉强度1641mpa，延伸率7%，硬度：568hb，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
实施例5
本实施例具备高硬度超高耐磨性钢板厚度为20mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.34%，si：0.33%，mn：0.54%，p：0.005%，s：0.002%，cr：1.18%，mo：0.35%，ni：0.32%，al：0.036%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至p：0.005%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间60min，白渣保持时间32min；之后转入vd炉真空脱气处理，真空度65pa，真空保持时间20min，软吹5min后吊包；出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.34%，si：0.33%，mn：0.54%，p：0.005%，s：0.002%，cr：1.18%，mo：0.35%，ni：0.32%，al：0.036%，nb：0.029%，余量为fe和不可避免的杂质；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段开轧温度为1098℃，终轧温度972℃，单道次压下率为23%，累计压下率为45%；第二阶段开轧温度890℃，终轧温度845℃，晾钢厚度为60mm，累计压下率为50%，单道次压下率15%的为4道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度409℃，堆垛总时间36h；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度880℃、保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火温度180℃、保温时间4.0min/mm，回火后空冷制得成品钢板。
本实施例钢板纯净度较高、成分均匀、内部致密，力学性能：屈服强度1352mpa，抗拉强度1629mpa，延伸率7%，硬度：566hb，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
实施例6
本实施例具备高硬度超高耐磨性钢板厚度为8mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.35%，si：0.25%，mn：0.60%，p：0.010%，s：0.001%，cr：1.10%，mo：0.30%，ni：0.30%，al：0.040%，nb：0.020%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至p：0.010%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间62min，白渣保持时间35min，确保造渣良好；之后转入vd炉真空脱气处理，真空度60pa，真空保持时间25min，软吹10min后吊包；出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.35%，si：0.25%，mn：0.60%，p：0.010%，s：0.001%，cr：1.10%，mo：0.30%，ni：0.30%，al：0.040%，nb：0.020%，余量为fe和不可避免的杂质；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1220℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段开轧温度为1080℃，终轧温度920℃，单道次压下率为25%，累计压下率为50%；第二阶段开轧温度900℃，终轧温度880℃，晾钢厚度为24mm，累计压下率为30%，单道次压下率12%的为4道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度400℃，堆垛总时间36h；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度890℃、保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火温度210℃、保温时间4.0min/mm，回火后空冷制得成品钢板。
本实施例钢板纯净度较高、成分均匀、内部致密，力学性能：屈服强度1352mpa，抗拉强度1506mpa，延伸率3%，硬度：531hb，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
实施例7
本实施例具备高硬度超高耐磨性钢板厚度为80mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.35%，si：0.35%，mn：0.50%，p：0.003%，s：0.002%，cr：1.20%，mo：0.32%，ni：0.33%，al：0.020%，nb：0.040%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例一种具备高硬度超高耐磨性钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至p：0.003%后送入lf炉精炼并调整成分，精炼总时间60min，白渣保持时间35min，确保造渣良好；之后转入vd炉真空脱气处理，真空度63pa，真空保持时间22min，软吹8min后吊包；出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.35%，si：0.35%，mn：0.50%，p：0.003%，s：0.002%，cr：1.20%，mo：0.32%，ni：0.33%，al：0.020%，nb：0.040%，余量为fe和不可避免的杂质；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1230℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段开轧温度为1120℃，终轧温度980℃，单道次压下率为20%，累计压下率为42%；第二阶段开轧温度880℃，终轧温度820℃，晾钢厚度为240mm，累计压下率为40%，单道次压下率17%的为3道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后控制冷却，确保钢板板形良好；然后将轧制后的钢板及时下线堆垛缓冷，钢板表面温度410℃，堆垛总时间45h；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度870℃、保温时间plc+30min，淬火后水冷至室温；回火温度180℃、保温时间4.0min/mm，回火后空冷制得成品钢板。
本实施例钢板纯净度较高、成分均匀、内部致密，力学性能：屈服强度1355mpa，抗拉强度1556mpa，延伸率5%，硬度：537hb，完全适用于在超强磨损恶劣工况下服役的高耐磨性结构件的制造。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。