[發明專利]耐磨鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201410117117.8
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103911555A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王建景;杜顯彬;吳德發;周平;李燦明;楊建勛;張長宏;張佩;李艷;高立福;吳會亮
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C21C7/10;C21C7/072;C21D8/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;韓芳

技術領域

本發明涉及一種耐磨鋼及其制造方法，具體地講，本發明涉及一種挖掘機刀刃用鋼及其制造方法。

背景技術

挖掘機刀刃用鋼工作環境非常惡劣，刀刃直接與物料發生激烈碰撞與摩擦。鑒于挖掘機刀刃使用的特殊性，對鋼材強度指標、耐磨性指標要求越來越高。現有技術中，一般采用NM360、NM400等高強耐磨鋼等鋼種作為工程機械挖掘機刀刃用鋼，此類產品由于加入合金較多，成本偏高，而且調質時不同程度地存在焊接開裂、產品板形差等問題。

公布號為CN1544682A的中國專利文獻公開了一種用料為1E921的挖掘機刀刃用鋼，該挖掘機刀刃用鋼化學成分按重量百分比計包含：0.15～0.20%的C、0.15～0.35%的Si、0.95～1.30%的Mn、0.0005～0.003%的B、不超過0.035%的P、不超過0.04%的S、0.40～0.65%的Cr、0.25～0.35%的Mo。該鋼種雖然強度高、韌性好、耐磨性及可焊接性好，但是由于其含有較高含量的Cr、Mo等昂貴合金元素，使生產成本較高。

公布號為CN1844434A的中國專利文獻公開了一種裝載機挖掘機刀刃用鋼及其生產方法，該挖掘機刀刃用鋼化學成分按重量百分比計包含：0.21～0.25%的C、0.70～0.90%的Si、1.50～1.85%的Mn、0.0005～0.0030%的B、0.01～0.08%的Ti、不超過0.020%的P、不超過0.015%的S。該鋼種成本較低，但是錳含量偏高，帶狀組織不好控制。

因此，在現有的挖掘機刀刃用鋼的生產技術中，應采取低合金化路線以降低生產成本。然而現有技術中通常提高鋼中錳含量來提高鋼的強度和韌性，但具有高錳含量的鋼中帶狀組織不易于控制，降低了鋼的塑性和沖擊韌性。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術問題中的一個或多個技術問題，提供了一種耐磨鋼及其制造方法。

根據本發明的耐磨鋼按重量百分比計包含0.26～0.31%的C、0.15～0.35%的Si、1.10～1.45%的Mn、0.015～0.055%的Als、0.018～0.050%的Ti、0.30～0.60%的Cr、0.0005～0.0035%的B、0.0020～0.0040%的Ca、不超過0.030%的P以及不超過0.025%的S，余量為Fe和不可避免的雜質，耐磨鋼中各元素的含量均為重量百分比含量。

根據本發明的示例性實施例，所述耐磨鋼可以為挖掘機刀刃用鋼。

根據本發明的耐磨鋼的制造方法包括以下步驟：（a）鐵水預處理；（b）在鐵水的S含量不超過0.015%，鐵水溫度不小于1280℃時，采用轉爐初煉鋼水；（c）在鋼水中P含量不超過0.020%時，向鋼包出鋼；（d）在鋼包出鋼過程中，調整鋼水Si含量為0.15～0.35%，Mn含量為1.10～1.45%，Cr含量為0.30～0.60%；（e）在鋼包精煉爐中控制鋼水Als含量為0.015～0.055%，并調整C含量為0.26～0.31%；（f）對鋼水進行循環真空脫氣處理；（g）鋼水經循環真空脫氣處理后，調整鋼水的Ti含量為0.018～0.050%，B含量為0.0005～0.0035%，Ca含量為0.0020～0.0040%，從而得到耐磨鋼；所述耐磨鋼包含0.26～0.31%的C、0.15～0.35%的Si、1.10～1.45%的Mn、0.015～0.055%的Als、0.018～0.050%的Ti、0.30～0.60%的Cr、0.0005～0.0035%的B、0.0020～0.0040%的Ca、不超過0.030%的P以及不超過0.025%的S，余量為Fe和不可避免的雜質，耐磨鋼中各元素的含量均為重量百分比含量。

根據本發明的示例性實施例，在步驟（d）中可采用硅錳來控制鋼水的Si含量，可采用鉻鐵來控制鋼水的Cr含量，可采用高錳和硅錳中的至少一種來控制鋼水的Mn含量。

根據本發明的示例性實施例，步驟（e）還可包括在LF精煉裝置中對鋼水的成分進行微調。

根據本發明的示例性實施例，在步驟（e）中可向鋼水喂入鋁線來控制鋼水的Al含量，可向鋼水加入碳來控制鋼水的C含量。

根據本發明的示例性實施例，步驟（f）可包括在RH真空裝置中對鋼水進行循環真空脫氣處理，真空脫氣處理時間可不小于12min。

根據本發明的示例性實施例，在步驟（g）中可通過向鋼水加入鈦來調整鋼水的Ti含量，可向鋼水中喂入硼線來調整鋼水中的B含量，可向鋼水中喂入鈣鐵線來調整鋼水的Ca含量。