[發明專利]一種裝載機和挖掘機鏟刀刃用鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 200910061107.6
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101497965A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 付勇濤;劉武群;王玉濤;陳瑋;嚴翔;施少群;范植金;曹修悌;陳顏堂;朱玉秀;羅國華;朱叢茂;楊志婷
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C22C38/36;C22C33/04;C21C1/02;C21C5/30;C21C7/10;C21C7/072;C21D8/02;C21D1/18;E02F9/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明屬于耐磨鋼領域，具體涉及到一種裝載機和挖掘機鏟刀刃用鋼及其生產方法。

背景技術

鏟刀刃用鋼主要用于裝載機和挖掘機的關鍵部位——鏟斗的制造，其性能直接決定著鏟 斗的使用壽命，是工程機械車輛行業最重要的鋼種之一。鏟刀刃鋼的工作環境非常惡劣，對 鏟刀刃鋼的性能提出嚴格的要求：鏟刀刃鏟入物料如礦石、沙、煤等時，直接與物料發生強 烈摩擦和撞擊，除要求鏟刀刃鋼具有足夠的硬度和耐磨性，以抵擋磨損，還需要鋼板具有較 高的韌性，以防止鋼板變形和斷裂；同時由于鏟刀刃板一般是焊接在鏟斗上使用，對鏟刀刃 用鋼的焊接性能有著嚴格的要求。

目前鏟刀刃上使用的鋼種較多，除耐磨鋼NM360、NM400系列和1E0921系列外，還有 的廠家直接使用Q345或16Mn等普通鋼。近年來由于工程機械車輛行業競爭日益激烈，各廠 家均對鏟刀刃用鋼性價比提出了嚴格的要求：既要求鏟刀刃用鋼性能良好，以保證鏟斗具有 較長的使用壽命；又要求鏟刀刃鋼價格不能太高，以降低企業的生產成本。在這種情況下， Q345和16Mn等普通鋼由于耐磨性能太差，已基本被淘汰。NM360系列和1E0921系列鋼由 于添加了大量Ni、Mo等貴重合金元素，使制造成本增加。

發明內容

本發明的目的在于克服目前鏟刀刃鋼性價比差的問題，提供一種強度高、韌性好、耐磨 性及焊接性好且成本較低的裝載機和挖掘機鏟刀刃用鋼及其生產方法。

實現上述目的的措施：

一種裝載機和挖掘機鏟刀刃用鋼，其化學成分及重量百分比為：C?0.25～0.35％、Si? 1.00～2.00％、Mn?0.30～1.00％、Cr?0.30～0.50％、Mo?0.05～0.25％、B?0.0005～0.0050 ％、P≤0.020％、S≤0.015％，其余為Fe及不可避免的雜質。

其特征在于C重量百分比為0.28～0.33％。

其特征在于Si重量百分比為1.50～2.00％。

其特征在于Mn重量百分比為0.30～0.70％。

其特征在于Cr重量百分比為0.40～0.47％。

其特征在于Mo重量百分比為0.10～0.20％。

其特征在于還加入含Ca的復合包芯線，并控制鋼水中Ca的重量百分比為0.001～0.005％。

生產裝載機和挖掘機鏟刀刃用鋼的方法，其步驟：

1)采用鐵水脫硫，轉爐頂底復合吹煉，RH真空脫氣處理，全流程保護澆注成板坯；

2)將鑄坯緩冷40～50小時；

3)將板坯加熱至1150～1300℃并充分奧氏體化；

4)進行初軋，其開軋溫度控制在1150～1200℃、每道次壓下率控制在15～30％；

5)進行精軋，其開軋溫度控制在920～960℃、終軋溫度控制在800～900℃、最后三道次 累計壓下率35～55％；

6)進行熱處理：淬火溫度控制在910～950℃、保溫，其保溫時間為2.0～4.0分鐘/毫米； 以15～30℃/s的冷卻速度將鋼板用水冷卻至馬氏體轉變點Ms以下；低溫回火：加熱溫 度控制在330～370℃，保溫時間為3.0～6.0分鐘/毫米；空冷至室溫。

本發明各元素的作用及機理：

本發明碳元素含量為0.25～0.35％：碳是鋼中不可缺少的提高鋼材強度和硬度的元素之 一，本鋼種需要非常好的硬度來保證鋼板的耐磨性，因此，較高的碳含量是必不可少的。但 鋼中碳含量太高容易造成鋼材韌性下降，并導致鋼材焊接性能差。實踐證明，碳含量保持在 0.30％左右，可使得鋼保持一個較高的硬度，且可焊區較大。因此，為了保證鋼板具有高的 硬度、較好的韌性、優良的冷成型性和焊接性能，將碳含量限定在0.25～0.35％。

本發明硅元素含量為1.00～2.00％：硅能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強度， 硅可使C曲線右移，提高鋼的淬透性。本鋼種強度和硬度要求較高，必須添加較高的硅元素 來保證。