[發(fā)明專(zhuān)利]一種600HB級(jí)耐磨鋼板及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410562198.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104264072A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙培林;杜顯彬;王建軍;王航民;方金林;楊旭;李春傳;郭秀輝;杜傳治;王金秀;張明金;于明杰;劉萊萌;路峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/58
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/58;C22C38/50;C22C38/38;C22C38/28;C22C33/04;C21D8/00
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱軋高強(qiáng)鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種硬度達(dá)到600HB(HBW)級(jí)耐磨鋼板及其制備方法。

背景技術(shù)

目前工程機(jī)械用鋼中，對(duì)耐磨性要求較高的鋼材的使用量占據(jù)較大比例，使用要求和條件非常苛刻。主要應(yīng)用于工程、冶金、采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、水泥生產(chǎn)、港口以及電力等高附加值機(jī)械產(chǎn)品上，具體如推土機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自卸車(chē)及各種礦山機(jī)械、抓斗、堆取料機(jī)、輸料彎曲結(jié)構(gòu)等，能夠起到減少設(shè)備的磨損量，延長(zhǎng)其使用壽命的效果。

材料的耐磨性主要取決于其整體硬度以及內(nèi)部彌散分布的一定數(shù)量和尺寸的硬質(zhì)相；部分構(gòu)件也對(duì)于韌性也有一定的要求。耐磨鋼的硬度越高，其碳和合金含量越高，則韌性和焊接性能越差。同時(shí)彎曲性能、成型性能等使用性能也較差，這就限制了高硬度耐磨鋼在工程上的廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)有耐磨鋼一般分為兩類(lèi)，一種為高碳高合金耐磨鋼，如中國(guó)專(zhuān)利CN102703819B中涉及到碳含量0.6wt.％以上，降低耐磨鋼的韌性和塑性。另外，日本專(zhuān)利CN1098370中提到鉻含量在8～35wt.％之間，中國(guó)專(zhuān)利CN102703827B中錳含量高達(dá)7wt.％以上，上述專(zhuān)利具有很高的合金含量。大量的碳和高合金含量會(huì)嚴(yán)重惡化耐磨鋼的焊接和加工性能。另外一種是通過(guò)添加種類(lèi)繁多的合金元素，盡管可以得到優(yōu)良的機(jī)械性能，但影響其焊接和成形性能。如歐洲公開(kāi)號(hào)EP1563104的專(zhuān)利公開(kāi)了一種耐磨鋼板，其化學(xué)成分為C：0.35～0.8％，Si：0～2.0％，Mn：0～2.5％，S：≤0.15％，Cr：0～5％，Mo：0～0.05％，Ni：0～5％，Cu：0～1.5％，B：0～0.02％，Al：0～2％，Ti：0～1.1％，N＜0.03％，W：0～1％，Zr：0～4％，該耐磨鋼成分范圍較寬，合金成分較復(fù)雜。法國(guó)申請(qǐng)的專(zhuān)利號(hào)為FR2847272的專(zhuān)利公開(kāi)了一種耐磨鋼，其化學(xué)成分為C：0.24～0.35％，Si：0～2％，Mn：0～2.5％，S：≤0.15％，Cr：0～5％，Mo：0～1％，Ni：0～5％，Cu：0～1.5％，B：0～0.02％，Al：0～2％，Ti：0～1.1％，N＜0.03％，W：0～2％，Zr：0～2.2％，該耐磨鋼的碳含量相對(duì)較低，但是合金成分較復(fù)雜。中國(guó)專(zhuān)利CN102199737B涉及到一種600HB耐磨鋼，其成分重量百分比為：C：0.41～0.50wt.％、Si：0.10～0.60wt.％、Mn：0.20～1.20wt.％、P≤0.050wt.％、S≤0.030wt.％、Cr：0.01～1.50wt.％、Mo：0.01～1.00wt.％、Ni：0.01～1.50wt.％、Ti：0.001～0.10wt.％、Al：0.001～0.10wt.％、RE：0.001～0.10wt.％、W：0.01～1.00wt.％、B：0.0005～0.0040wt.％，Ca：0.001～0.010wt.％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明盡管硬度達(dá)到600HB級(jí)，但是C含量較高不利于塑韌性及焊接性能，合金成分較多，較多的Mo元素明顯提高成本，Al元素增加了現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)化量產(chǎn)的難度；上述專(zhuān)利成分設(shè)計(jì)限制了耐磨鋼在工業(yè)化量產(chǎn)以及推廣應(yīng)用。

因此，設(shè)計(jì)適合工業(yè)化量產(chǎn)的化學(xué)成分，增加耐磨性高的合金元素含量，獲取各項(xiàng)性能優(yōu)異、適用性佳的低合金耐磨鋼是發(fā)展的趨勢(shì)。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)所面臨的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以節(jié)省資源、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境為主要目標(biāo)。這是耐磨鋼發(fā)展的重要趨勢(shì)。據(jù)此，本發(fā)明涉及一種高耐磨性熱軋鋼板，具有良好的韌性和焊接性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種600HB級(jí)耐磨鋼板，該鋼板采用中C含量微合金化思路，添加適量的Ti、V等具有沉淀強(qiáng)化作用的合金元素，利用大量析出的TiC粒子，在相同硬度情況下能夠增加硬質(zhì)相含量以大幅度提高耐磨性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種600HB級(jí)耐磨鋼板，其化學(xué)成分按重量百分比為：C:0.33～0.40％；Si:0.80～1.20％；Mn:1.5～2.0％；P≤0.02％；S≤0.015％；Cr:0.5～1.0％；Mo:0.2～0.5％；Ti:0.1～0.2％；V:0.06～0.12％；Nb:0～0.07％；Ni:0～0.5％；Al：0～0.1％；N:≤0.005％；O:≤0.003％；其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。

在本發(fā)明所涉及的600HB級(jí)耐磨鋼板的化學(xué)成分中元素的作用：