[發明專利]一種100mm厚410HB級耐磨鋼板及其制備方法

在審

• 申請號: 201710508454.3
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107299279A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 麻衡;周平;馮文義;劉軍剛;閆偉;張樂;于曉龍;王月香
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/50;C22C38/54;C22C38/06;C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司11472
• 代理人: 陳琳琳,劉振

技術領域：

本發明屬于鋼材制備技術領域，具體地，本發明涉及一種100mm厚規格耐磨鋼板及其制備方法。

背景技術：

耐磨鋼是廣泛用于各種磨損工況的耐磨材料，隨著生產工藝技術的進步，新的耐磨鋼鋼種層出不窮，其冶煉、鑄造、熱處理和機加工工藝不斷改進，耐磨鋼的綜合力學性能、耐磨性能和使用壽命都在逐步提高，其應用領域日漸擴大。常制成工程機械、礦山機械、煤礦機械、破碎機等機械零部件。

目前國內外耐磨鋼板產品，尤其是厚度在100mm表面布氏硬度410HB級耐磨鋼板，由于產品厚度規格大，一般都存在碳當量高、開裂風險大、合金成本高、壓縮比小生產難度大等技術瓶頸。

在本發明之前，中國專利公開號CN 103014543 A南陽漢冶特鋼有限公司申請的“一種耐磨鋼NM400E中厚板的生產工藝”該鋼中添加化學成分0.04～0.06％的V和0.17～0.03％的Nb。且該鋼只能生產30～40mm厚度規格，無法滿足100mm厚度規格的生產要求。

中國專利公開號CN 101451220 A舞陽鋼鐵有限責任公司申請的“一種高強度耐磨鋼板及其制備方法”，該鋼種成分添加V 0.03～0.08％、Nb0.01～0.06％，成本明顯高于本發明，且該專利最大厚度僅到60mm，遠低于100mm厚度規格。

中國專利公開號CN 101775543 A寶山鋼鐵股份有限公司申請的“HB400級耐磨鋼板及其制造方法”，該鋼中添加化學成分0.20～1.0％的Cu和0.01～0.08％的Nb。該鋼可生產厚度最大僅為30mm，遠低于100mm厚度規格。

中國專利公開號CN 102943213 A鋼鐵研究總院申請的“一種低合金超高強度工程機械用耐磨鋼及其制備方法”，該鋼中添加化學成分C為0.20～0.40％，該鋼中添加的Cr為1.00％～2.50％，含量較高，這樣就直接導致鋼的焊接性能差。且該鋼可生產鋼板的厚度為12～20mm，遠低于100mm厚度規格。

中國專利公開號CN 102876969 A寶山鋼鐵股份有限公司申請的“一種超高強度高韌性耐磨鋼板及其制造方法”該鋼中化學成分C含量為0.22-0.35％，含量較高，這樣就直接導致鋼的焊接性能差。該鋼中Nb含量為0.010-0.040％，這樣就直接導致該鋼成本高于本發明。且該鋼可生產鋼板的厚度為12～31mm，遠低于100mm厚度規格。

發明內容：

針對現有技術的上述不足，本發明的一個目的在于提供一種特厚規格耐磨鋼板，滿足用戶對厚度在100mm、表面布氏硬度410HB、抗拉強度≥1200MPa，-30℃沖擊功≥30J，組織形態為回火馬氏體的綜合組織性能指標需要。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案所提供的一種100mm厚410HB級耐磨鋼板，其化學成分及其重量百分含量為：C 0.13～0.20％，Si 0.40～0.65％，Mn 0.5～1.00％，Cr 0.65～0.90％，Mo 0.18～0.48％，Ni 0.20～0.40％，Ti 0.015～0.040％，P ≤0.012％，S≤0.003％，B 0.0010～0.0025％，Al 0.01～0.040％，H≤0.00015％，N≤0.0030％，余量為Fe和不可避免的雜質；其中Cr、B的含量滿足3.053C+0.106Mn≤Cr+B≤3.279C+0.385Mn，且滿足CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.58％。

本發明中，所述耐磨鋼板的布氏硬度410HB級，抗拉強度≥1200MPa，-30℃沖擊功≥30。

其中，本發明中，

C：是對鋼板強度、硬度、韌性及其淬透性影響較大，較高的C含量會增加鋼的強度、硬度和淬透性，但對韌性產生惡化作用。因此，本發明中，C含量控制在0.13～0.20％的范圍內。

Si：對鋼板的強度，耐磨性以及焊接性能也具有影響。硅在鋼中起固溶強化的作用，固溶于鐵素體和奧氏體中，可提高它們強度和硬度，在常見的固溶元素中，Si的固溶強化作用強于Mn、Ni、Cr、W、Mo以及V等。另外，硅可以減少摩擦發熱時的氧化作用，提到鋼的冷變形硬化率和耐磨性，換言之，鋼的耐磨性能會隨硅含量的增加而提高。但是硅含量過高會導致鋼的韌性下降，同時，硅與氧的親和力比鐵強，焊接時容易產生低熔點的硅酸鹽，會增加熔渣和熔化金屬的流動性，影響焊接性能。因此，優選地，Si含量控制在0.40～0.65％的范圍內。