[發明專利]布氏硬度550級耐磨鋼及制造方法

在審

• 申請號: 201810645295.6
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108754330A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 余立;薛歡
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/50;C22C38/46;C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;張繼巍

本發明公開了一種布氏硬度550級耐磨鋼及制造方法，包括C0.26～0.30％、Si0.22～0.28％、Mn1.20～1.22％、P≤0.01％、S≤0.005％、Cr0.2～0.25％、Cu0.01～0.015％、Al0.03～0.05％、Ni0.05～0.06％、Mo0.01～0.02％、Ti0.03～0.04％、V0.008～0.019％、B≤0.004％，其余為鐵和不可避免的雜質，優化殘余應力的同時，保證了耐磨鋼表面硬度值在550HB左右，抗拉強度達到1750Mpa以上。采用低溫回火保留了板材表面的壓向應力，對提高鋼板的耐磨性能、抗開裂性能和疲勞性能有明顯提升作用。

技術領域

本發明屬于耐磨鋼技術領域，具體涉及一種布氏硬度550級耐磨鋼及制造方法。

背景技術

耐磨鋼是廣泛應用于各種磨損工況下的一類鋼鐵材料，其目的在于減緩機械部件的磨損消耗，提高產品的壽命，延長機械產品因磨損而發生失效行為的時間，要求具有較高的硬度值以保證惡劣工況下的耐摩擦磨損性能。而殘余應力是影響耐磨鋼使用的關鍵參數，與鋼板的開裂以及表面的耐磨性有直接關系。而通常的耐磨鋼硬度值高，其內殘余應力大，均勻性不好，很容易在使用過程中發生鋼板開裂的問題；另外，表面的殘余應力還與耐磨性有一定關系，鋼板表面如果是壓應力，則對提高鋼板的耐磨性能和疲勞性能有提升作用。

中國發明專利(公開號102953016B、公開日2016.1.27)公開了一種650HB級耐磨鋼板及其制造方法，其成分重量百分比為：C： 0.45～0.55％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.20～1.00％，P≤0.020％，S≤ 0.010％，Cr：0.20～1.00％，Mo：0.10～0.80％，Ni：0.50～2.00％，Nb： 0.010～0.080％，Ti：0.001～0.060％，Al：0.010～0.10％，B： 0.0005～0.0040％，Mg：0.001～0.010％，Ca：0.001～0.010％，還同時滿足：(Si+Mn)≤1.10％，(Cr+Mo)≥0.80％，0.04％≤(Al+Ti)≤0.11％，余量為Fe和不可避免的雜質。其制造方法，包括：冶煉、鑄造和鋼坯在1000～1300℃加熱、進行自由軋制，軋后空冷；在(Ac3-10)℃ -(Ac3+g0)℃溫度淬火，然后在100～400℃溫度回火，得到的耐磨鋼板的硬度典型值為650HB。這種成分體系的鋼強度和硬度能夠達到標準，但是在熱處過程中，表面的殘余應力分布容易造成不均勻的現象，且為拉應力，這容易使鋼在使用過程中開裂造成材料失效，并且靠C含量的增加來提高鋼的強度和硬度，容易造成碳鋼量CEV 偏高，增加焊接裂紋產生的風險。同時該成分體系合金元素增加較多，也容易增大碳當量，增加焊接裂紋產生的風險，同時鋼板的塑性較差，容易造成開裂。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術的不足，提供一種殘余應力分布均勻、抗拉強度高的布氏硬度550級耐磨鋼及制造方法。

為實現上述目的，本發明所設計的布氏硬度550級耐磨鋼，所述耐磨鋼化學元素成分及其重量百分比為：C：0.26～0.30％、Si： 0.22～0.28％、Mn：1.20～1.22％、P≤0.01％、S≤0.005％、Cr：0.2～0.25％、 Cu：0.01～0.015％、Al：0.03～0.05％、Ni：0.05～0.06％、Mo：0.01～0.02％、 Ti：0.03～0.04％、V：0.008～0.019％、B≤0.004％，其余為鐵和不可避免的雜質。該耐磨鋼鋼板的布氏硬度值達到550HB左右，抗拉強度大于1750Mpa。

各化學成分及含量在本發明中的作用如下：

C是影響耐磨鋼強度、硬度、韌性及淬透性的重要元素，也是影響鋼顯微組織最為重要的元素。隨著碳含量增加，鋼的硬度增加，沖擊韌性顯著下降，耐磨性逐漸提高。碳含量過高，鋼中的碳化物量過多，熱處理后形成的是高碳片狀馬氏體，鋼的硬度高而韌性低，且熱處理過程中容易開裂，這一點尤其要注意；碳含量過低，鋼的淬硬性不足，硬度過低，耐磨性不足；因此，C含量為0.26～0.30％，優選為0.28～0.30％。