[發明專利]一種HB500級低錳耐磨鋼板的制造方法

有效

• 申請號: 201110347184.5
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102392186A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 姜在偉;張逖;王新;王昭東;鄧想濤
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司;東北大學
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C21D8/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明涉及一種耐磨鋼生產，具體地說是一種HB500級低錳含量耐磨鋼板的制造方法。

背景技術

耐磨鋼主要應用于工作條件惡劣的工程、采礦、建筑、農業、水泥生產、港口、電力以及冶金等機械設備上，如推土機、裝載機、挖掘機、自卸車及各種礦山機械等。不僅需要較高的強度硬度來抵抗磨損還需要有一定的耐沖擊能力。根據不同的使用條件，對耐磨鋼產品性能的需求也存在差異，應采用具有不同硬度和韌性配合的耐磨鋼板來實現延長機械設備使用壽命的目的。目前低級別耐磨鋼硬度、抗拉強度等較低，不能滿足用戶的高耐磨性要求。

發明內容

為了克服現存技術難題，本發明的目的是提供一種HB500級低錳耐磨鋼板的制造方法，該制造方法得到的耐磨鋼板布氏硬度超過470HB、具有良好韌性和高強度的化學成分體系，可以滿足6-60mm不同規格產品的性能要求。本發明軋制及熱處理工藝簡單，熱處理參數可控范圍較寬，產品綜合性能良好，具有很好的開發價值及市場前景。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種HB500級低錳耐磨鋼板的制造方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：

1）坯料選擇：連鑄坯料化學成分按重量百分比為：C?0.25～0.30%，Si?0.20～0.50%，Mn?0.20～0.50%，P?≤0.015%，S?≤0.0050%，Al?0.20～0.05%，Ti?0.010～0.025%，Cr?0.70～1.0%，Mo?0.10～0.35%，B?0.001-0.002%，其余為Fe和不可避免的雜質；且碳當量Ceq（%）≤0.56，碳當量Ceq（%）=?C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5；?

2）軋制工藝：選擇上述連鑄坯料，加熱溫度為1100～1200℃，保溫時間為150-180min，軋制方法采用奧氏體在結晶區和奧氏體未再結晶區兩階段軋制，粗軋每道次壓下率10-20%，終軋溫度1000～1050℃，粗軋成1.7～2.0倍成品厚度的中間坯；精軋開軋溫度為850～920℃，每道次壓下率為8～12%；

3）軋后冷卻工藝：采用層流冷卻，終冷溫度600～700℃，冷卻速率10～20℃/S；

4）淬火工藝：鋼板加熱溫度為860～940℃，保溫時間10～30min，保溫后以40℃/S的速度冷卻至常溫；

5）回火工藝：淬火鋼板加熱溫度為150-300℃，保溫時間1-3小時后上冷床空冷，得到HB500級低錳耐磨鋼板。

本發明中，連鑄坯料化學成分按重量百分比優選為：C?0.27～0.28%，Si?0.28～0.31%，Mn?0.36～0.34%，P?≤0.009%，S?≤0.0020%，Al?0.028～0.037%，Ti?0.016～0.020%，Cr?0.72～0.83%，Mo?0.200～0.202%，B?0.0017%，其余為Fe和不可避免的雜質。

本發明得到的低錳耐磨鋼板，布氏硬度至少HB500以上，抗拉強度至少1500MPa，-20℃沖擊韌性至少40J/cm，斷裂伸長率12%以上。

本發明的主要化學成分含量及主要作用為：

碳是對耐磨鋼強度、硬度、淬硬性及耐磨性影響最大的基本元素。碳含量過高，熱處理后形成的馬氏體硬度較高，但塑性韌性很低，且熱處理時易形成裂紋，同時也會降低鋼的焊接性能；碳含量過低，硬度降低，同時也降低了耐磨性。?

硅在煉鋼過程中作為還原劑和脫氧劑，與鉻結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，隨著硅含量的提高，鋼的抗拉強度提高，屈服點提高，伸長率下降，鋼的面縮率和沖擊韌性顯著降低，硅含量過高也會惡化鋼的焊接性。?

錳是好的脫氧劑和脫硫劑。顯著提高淬透性。錳溶入鐵素體引起固溶強化，硬度隨錳含量的提高而上升，沖擊韌性則隨之下降。錳含量過高，會降低焊接性能。?

磷和硫在通常情況下都是鋼中有害元素，增加鋼的脆性。磷會破壞鋼的焊接性能及塑性；硫易與錳結合產生夾雜，還能降低鋼的韌性。因此，應盡量減少磷、硫在鋼中的含量。但由于在工業生產中，過低的磷、硫含量控制會給冶煉帶來困難，因此本發明的磷含量≤0.015%，硫含量≤0.005%。?

鋁主要用來脫氧。鋼中加入少量的鋁可細化晶粒，提高沖擊韌性。鋁含量過高會導致Al的氧化物夾雜增加，降低鋼的純凈度。本發明的鋁（Al）含量為0.02~0.04%。

鉬能顯著提高鋼的淬透性，提高鋼的硬度和強度。鉬是中強碳化物形成元素，在鋼中主要以碳化物的形式存在，彌散地分布在基體中強化基體，提高鋼的硬度。?