耐磨钢的制作方法

文档序号:33917496发布日期:2023-04-21 18:56阅读:75来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统耐磨钢依赖昂贵Ni、Mo元素导致成本高且低温韧性不足的问题,提出通过优化Cr含量及微观结构(如控制碳化物尺寸、晶粒分布)实现低成本与高性能的解决方案。创新性在于减少Ni、Mo使用量至0.5%以下,同时通过特定成分设计确保表面硬度≥360HV及-40℃夏比冲击能≥27J,兼顾耐磨性与低温韧性,显著降低合金成本。
关键词:耐磨钢,低合金,低温韧性

本公开涉及耐磨钢。


背景技术:

1、耐磨钢由于要求表层附近的硬度,因此含有提高淬透性的元素。cr、ni、mo是提高淬透性的元素。以往提出了含有cr、ni、mo等的耐磨钢(例如,参照专利文献1~专利文献4)。

2、此外,还提出了为高强度且实现了韧性提高的钢板(例如,参照专利文献5)。

3、专利文献1:日本特开平10-204575号公报

4、专利文献2:日本特开平10-102185号公报

5、专利文献3:日本特开昭59-129724号公报

6、专利文献4:日本特开昭59-70721号公报

7、专利文献5:国际公开第2019/050010号


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、专利文献1及专利文献2的耐磨钢含有1.0质量%以上的mo。专利文献3及专利文献4的耐磨钢含有2.0质量%以上的ni。ni及mo为昂贵的元素,从合金成本的观点出发,期望削减。

3、此外,专利文献5的高强度钢板虽然实现了韧性的提高,但并未考虑耐磨性。

4、本公开的课题是鉴于这样的实际情况,提供抑制ni、mo等昂贵元素的使用、并且耐磨性及低温韧性优异的耐磨钢。

5、用于解决课题的手段

6、本公开的主旨如下。

7、(1)一种耐磨钢,其化学组成以质量%计由下述元素构成:

8、c:0.08%~0.20%、

9、si:0.01%~0.50%、

10、mn:0.10%~2.00%、

11、p:0.015%以下、

12、s:0.0300%以下、

13、cr:2.10%~8.00%、

14、n:0.008%以下、

15、cu:0%~0.50%、

16、ni:0%~0.50%、

17、mo:0%~0.50%、

18、v:0%~0.500%、

19、w:0%~0.50%、

20、b:0%~0.0050%、

21、al:0%~0.300%、

22、ti:0%~0.100%、

23、nb:0%~0.100%、

24、ca:0%~0.0100%、

25、mg:0%~0.0100%、

26、rem:0%~0.0100%、以及

27、剩余部分:fe及杂质,

28、在厚度方向的截面中、在将厚度设定为t的情况下、在t低于16mm的情况下是在距离表面为1/2t的位置处、在t为16mm以上的情况下是在距离表面为1/4t的位置处,金属组织中所含的碳化物以面积%计为0%~0.5%,上述碳化物的平均当量圆直径为500nm以下,在400μm×400μm的区域中,由15°以上的大倾角晶界所围成的晶粒中的按照从粒径大的顺序起前10个晶粒的平均粒径为40μm以下,及-40℃下的夏比吸收能为27j以上,

29、在将以质量%计的c含量设定为[c]的情况下,距离表面在厚度方向上为0.7mm的位置处的表面硬度为360hv10以上并且为634×[c]1/2+140hv10以上。

30、(2)根据权利要求1所述的耐磨钢,其厚度方向的中央部处的中央部硬度为360hv10以上并且为634×[c]1/2+140hv10以上。

31、(3)根据(1)或(2)所述的耐磨钢,其以质量%计包含选自下述元素中的至少1种:

32、cu:0.01%~0.50%、

33、ni:0.01%~0.50%、

34、mo:0.01%~0.50%、

35、v:0.003%~0.500%、

36、w:0.01%~0.50%、

37、b:0.0003%~0.0050%、

38、al:0.005%~0.300%、

39、ti:0.003%~0.100%、

40、nb:0.003%~0.100%、

41、ca:0.0003%~0.0100%、

42、mg:0%~0.0100%、及

43、rem:0.0003%~0.0100%。

44、(4)根据(1)~(3)中任一项所述的耐磨钢,其为钢板。

45、(5)根据(4)所述的耐磨钢,其板厚为8mm~50mm。

46、发明效果

47、根据本公开,可提供抑制ni、mo等昂贵元素的使用、并且耐磨性及低温韧性优异的耐磨钢。通过削减耐磨钢的合金成本,能够提供廉价的耐磨钢。因此,本公开在产业上的贡献极为显著。



技术特征:

1.一种耐磨钢,其化学组成以质量%计由下述元素构成:

2.根据权利要求1所述的耐磨钢,其厚度方向的中央部处的中央部硬度为360hv10以上并且为634×[c]1/2+140hv10以上。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的耐磨钢,其以质量%计包含选自下述元素中的至少1种:

4.根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的耐磨钢,其为钢板。

5.根据权利要求4所述的耐磨钢,其板厚为8mm~50mm。


技术总结
一种耐磨钢,其以质量%计含有C:0.08~0.20%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.10~2.00%、Cr:2.10~8.00%,金属组织中所含的碳化物以面积%计为0.5%以下,碳化物的平均当量圆直径为500nm以下,由15°以上的大倾角晶界所围成的晶粒中的按照从粒径大的顺序起前10个晶粒的平均粒径为40μm以下,‑40℃下的夏比吸收能为27J以上,表面硬度为360Hv以上并且为634×[C]1/2+140HV10以上。

技术研发人员:川本雄三,吉村仁秀,星野学
受保护的技术使用者:日本制铁株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/1/11
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