[發明專利]奧氏體耐磨鋼板

有效

• 申請號: 201880089433.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN111727267B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 藤岡政昭;滑川哲也;吉村仁秀;皆川昌紀
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/04;C21D8/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;李照明

本發明的一技術方案涉及的奧氏體耐磨鋼板，具有預定的化學組成，C和Mn的以質量％計的含量滿足﹣20×C+30＜Mn≤﹣20×C+45，在金屬組織中，奧氏體的體積分數為90～100％，所述奧氏體的平均粒徑為40～300μm。

技術領域

本發明涉及一種用于耐磨部件的奧氏體耐磨鋼板。

背景技術

以往的耐磨部件用途的鋼板，通過對如專利文獻1等所公開的含有0.1～0.3％左右的C的鋼進行淬火而使金屬組織成為馬氏體來制造。這樣的鋼板的維氏硬度為400～600Hv左右，明顯較高，耐磨性優異。但是，馬氏體組織非常硬，因此彎曲加工性和韌性差。另外，以往的耐磨部件用途的鋼板，為了增加硬度而大量含有C，但如果含有0.2％以上的C則有可能發生焊接裂紋。

另一方面，作為兼具耐磨性和延展性的材料，使用高Mn鑄鋼。高Mn鑄鋼的基體為奧氏體，因此延展性和韌性良好。但是，高Mn鑄鋼具有以下特性：當由于巖石的撞擊等而使表面部受到塑性變形時，會產生變形雙晶或根據條件而產生加工誘發馬氏體相變，僅表面部的硬度顯著提高。因此，高Mn鑄鋼即使提高沖擊面(表面部)的耐磨性，中心部也保持為奧氏體，因此能夠保持延展性和韌性優異的狀態。

作為高Mn鑄鋼，提出了JIS G5131規定的鋼以及許多通過提高C含量和Mn含量來謀求機械性質和耐磨性提高的奧氏體耐磨鋼(參照專利文獻2～8等)。

這些高Mn鑄鋼中，為了改善耐磨性，大多使C含量高達1％以上。在C含量為1％以上的鋼中，即使是延展性和韌性優異的奧氏體，由于析出大量碳化物等原因，有時延展性和韌性也會降低。

以即使在C含量為1％以上的鋼中也能確保延展性和韌性為目的，提出了通過在鑄造后在奧氏體區域進行固溶熱處理、然后進行水冷的熱處理(水韌性處理)進行制造。水韌性處理是為了通過將鋼急速冷卻，抑制在通常的空冷中產生的碳化物的析出，改善延展性和韌性而進行的處理。從同樣的目的出發，提出了通過含有Ti、V、Nb、Zr、Ta等碳化物形成元素，使晶粒微細化或控制碳化物的析出形態(使球狀碳化物分散在晶粒內)，由此來提高高Mn鑄鋼的延展性和韌性(例如參照專利文獻3、4和6～8)。

上述方法雖然具有一定程度的韌性改善效果，但目前仍無法得到兼備耐磨性和韌性的劃時代的特性。特別是在含有Ti、V、Nb、Zr、Ta等而使晶粒微細化的情況下，這些元素為了在凝固時發揮作用而需要大量含有。因此，碳化物或氮化物等析出物粗大且大量地在鋼中析出，這些析出物有時會成為疲勞破壞的起點。另外，Ti、V、Nb、Zr、Ta等是昂貴的元素，這些元素的添加會成為成本上升的主要原因。

晶粒的微細化不僅對如上所述的延展性和韌性的提高有效，而且對加工硬化特性的提高也有效。因此，為了使高Mn鑄鋼的晶粒微細化，除了添加Ti、V、Nb、Zr、Ta等以外，還提出了降低高Mn鑄鋼的澆注溫度的方案。但是，降低高Mn鑄鋼的澆注溫度是有限度的，如果降低高Mn鑄鋼的澆注溫度，則也存在容易產生鑄造缺陷的問題。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開2014-194042號公報

專利文獻2：日本特公昭57-17937號公報

專利文獻3：日本特公昭63-8181號公報

專利文獻4：日本特公平1-14303號公報

專利文獻5：日本特公平2-15623號公報

專利文獻6：日本特開昭60-56056號公報

專利文獻7：日本特開昭62-139855號公報

專利文獻8：日本特開平1-142058號公報

發明內容

本發明是鑒于這樣的情況完成的，其目的是提供一種耐磨性、強度以及與耐磨性和強度相反的韌性和延展性優異的奧氏體耐磨鋼板。