本发明属于耐磨钢，涉及一种低成本hb400级免调质耐磨钢板及其生产方法。
背景技术：
1、耐磨钢主要包括三大类：低合金马氏体耐磨钢、中高锰奥氏体耐磨钢和贝氏体耐磨钢。低合金马氏体耐磨钢因其焊接性、成型性、机加工性良好，易于规模化生产；中高锰奥氏体耐磨钢适用于高冲击载荷工况，但机加工、焊接困难；贝氏体耐磨钢组织性能均匀性较低，碳钢量高、焊接性能较差。因此，低合金马氏体耐磨钢成为耐磨钢市场的主流产品。
2、硬度与耐磨钢性的关系最为密切，传统马氏体耐磨钢主要是通过提高材料的硬度来提升材料的耐磨性能，为了追求硬度添加了大量合金元素，导致合金成本增加。另外，由于淬火马氏体塑性及韧性相对较差，且存在淬火应力，因此通常淬火后需要进行回火处理，通过牺牲部分强度、硬度的方式来改善其塑性及韧性，因此生产工艺流程较长，工序成本增加。
3、公开号cn 107099728 a的中国专利公开一种薄规格高ti耐磨钢nm450的制造方法，其化学成分及质量含量为c：0.16～0.20％，si：0.2～0.4％，mn：0.8～1.5％，mo：0.10～0.20％，cr：0.30～0.50％，nb：0.02～0.05％，ti：0.10～0.15％，b：0.0005～0.0010％，p<0.015％，s<0.010％，其余为fe及不可避免的杂质。虽然主体合金成分含量不高，但仍然采取了淬火+回火热处理工艺，生产工序长，增加工序成本的同时，延长了交货期。
4、公开号cn 114058973a的中国专利公开一种nm450级低碳低合金贝氏体耐磨钢及其制备方法，其化学成分及质量含量为：c：0.15～0.25%，si：1.50～2.10%，mn：1.90～2.10%，mo：0.22～0.28%，cr：0.85～1.15%，v：0.030～0.040%，p≤0.008%，s≤0.005%，n≤0.005%，余量为fe及不可避免的杂质。虽然采取了直接轧制无需热处理工序的生产工艺，但主体合金成分含量高，导致合金成本较高。
5、公开号cn 115198178a的中国专利公开一种nm400级钢及其制备方法，其化学成分及质量含量为：c：0.15～0.30％；si：0.60～1.5％；mn：2.5～4.0％；nb：0.01～0.20％；al：0.02～0.35％；p≤0 .010；s≤0 .005；cr：0 .10～0.50％；ti：0.05～0.10％；n≤0.004％；b≤0.004％；其余为fe及来自制备所述nm400级钢的杂质。虽然没有过多添加昂贵的合金元素，而是选取了价格较低mn合金元素，但较高的含量会导致材料的焊接性能变差。
6、公开号cn 115537635 a的中国专利申请公开一种基于trip效应的颗粒增强型耐磨钢板nm300及其制备方法，其化学成分及质量含量为：c：0.10～0.20%、mn：1.75～1.85%、si：1.75～1.85%、al：0.30～0.45%%、ti：0.10～0.30%、s≤0.008%、p≤0.015%，余量为fe和其他不可避免的杂质。虽然采取了在线淬火工艺，主体合金含量也不高，但较高的si含量，容易导致钢板表面形成红锈严重影响用户后续喷漆等。
7、因此，如何在保证产品使用性能的前提下，获得一种短流程、低成本耐磨钢是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种低成本hb400级免调质耐磨钢板及其生产方法，在满足耐磨性能的基础上合金成本较低，且工艺流程短，在节能环保的同时，降低了工序成本。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种低成本hb400级免调质耐磨钢板，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.10～0.30%，si：0.30～0.50%，mn：1.70～1.90%，p≤0.020%，s≤0.010%，cr：0.20～0.40%，ti：0.25～0.45%，als：0.30~0.60%，余量为fe和不可避免的杂质。
4、进一步的，本发明所述hb400级免调质耐磨钢板的化学成分组成及质量百分含量优选为：c：0.15～0.25%，si：0.35～0.45%，mn：1.75～1.85%，p≤0.010%，s≤0.005%，cr：0.25～0.35%，ti：0.30～0.40%，als：0.40~0.50%，余量为fe和不可避免的杂质。
5、进一步的，本发明所述钢板厚度为2～8mm，室温下的显微组织为贝氏体和马氏体复相组织，贝氏体、马氏体和残余奥氏体面积比例依次为35～45%、45～55%、5～15%。
6、进一步的，本发明所述钢板表面硬度≥370hb，屈服强度≥800mpa，抗拉强度≥1200mpa，延伸率≥10%，90°冷弯合格（弯心直径d=3a）。
7、本发明所述低成本hb400级免调质耐磨钢板的生产方法，包括加热、粗轧、精轧、冷却步骤。
8、本发明所述加热步骤，加热温度为1200～1250℃，保温时间2～2.5h，出炉后去除表面氧化铁皮。
9、本发明所述粗轧步骤，开轧温度为1150～1200℃，经过6道次轧制。
10、本发明所述精轧步骤，开轧温度为1000～1100℃，经过5道次轧制，终轧温度为880～910℃。
11、本发明所述冷却步骤，将轧后钢板水冷至250～450℃，然后立即放进相同加热温度的加热炉中模拟卷曲过程，放入钢板后，加热炉停止加热，然后随炉冷却至室温。
12、通过在给定范围对终轧温度和卷取温度的控制，可生产出本发明所述的低成本hb400级免调质耐磨钢板。
13、本发明以价格低廉的c、mn、als、ti元素为主，该成分体系相对其他同级别耐磨钢产品降低了贵重合金元素cr的含量，同时节省了贵重合金元素mo、v；ti元素能够与c结合，形成tic颗粒增强相，在增加耐磨性的同时，变相降低了耐磨钢产品的有效碳当量，有助于提高耐磨钢产品后期可加工性及焊接性能；al元素加入可减轻钢对缺口的敏感性，减少或消除钢的时效现象，特别是降低钢的韧脆转变温度，改善钢在低温下的韧性；虽然al强烈促进碳的石墨化，但铬、钛等强磁化物形成元素的加入可抑制铝的石墨化作用。
14、轧后快冷工艺可获得晶粒细小、组织均匀、综合性能良好的低成本hb400级别耐磨钢。轧后先快速冷却到贝氏体相变区，控制贝氏体转变在低温下进行，获得板条状为主的下贝氏体组织；随后进入马氏体相变区，获得细小的板条状马氏体；最后一部分未发生马氏体相变的奥氏体成为残余奥氏体。贝氏体、马氏体和残余奥氏体面积比例依次为35～45%、45～55%、5～15%。下贝氏体组织具有较高的强度和硬度以及良好的塑性和韧性；马氏体组织最重要的特点就是高强度和高硬度，可以进一步增加材料的耐磨性能。少量残余奥氏体的存在，有利于提高钢的整体强韧性，主要是因为马氏体间的残余奥氏体，以薄膜态存在，能够缓解应力集中，阻止裂纹源的产生和扩展。
15、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
16、（1）在成分设计方面，本发明的低成本hb400级免调质耐磨钢板，其表面硬度≥370hb，屈服强度≥800mpa，抗拉强度≥1200mpa，延伸率≥10%，90°冷弯合格（弯心直径d=3a），相比常规耐磨钢，在满足耐磨性能的基础上，合金成本较低；
17、（2）在生产工艺方面，本发明低成本hb400级免调质耐磨钢板，采取tmcp、在线冷却、直接卷取的全流程在线生产方式，工艺流程短，在节能环保的同时，降低了工序成本。