[發明專利]一種含氮雙相耐腐蝕耐磨熱軋鋼及生產方法

有效

• 申請號: 201910008366.6
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109536843B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 馬玉喜;馮佳;陳吉清;宋新莉;宋暢;宋育來;駱海賀;李祖來;蔣業華;劉靜;賈娟;徐進橋;孫新軍
• 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;C22C38/28;C22C38/38;C21D8/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種含氮雙相耐腐蝕耐磨熱軋鋼，其組分及wt%為：Si：0.2~0.40%，Mn：3.0~5.5%，N：0.03~0.12%，Ti：0.08%~0.30%，Cr：0.35~1.50%，C=1/2Ti?1/2N+0.10。生產方法：電爐冶煉后進入氬站進行吹煉；經真空處理后澆注；將鋼坯加熱；經高壓除鱗后粗軋；精軋；冷卻。本發明能保證鋼板硬度不低于400HBW，且使鋼的基體組織為馬氏體及奧氏體雙相組織，且馬氏體體積分數為80~95%，并使基體分布體積分數為0.3~1.5%、尺度為300~800nm碳氮化鈦粒子，屈服強度在1480~1570MPa，抗拉強度在1550MPa以上，延伸率A在30%以上，?20℃夏比沖擊功不低于100J/cm2，且生產成本低。

技術領域

本發明涉及一種熱軋耐磨鋼及生產方法，確切地屬于一種含氮雙相耐腐蝕耐磨熱軋鋼。

背景技術

目前，在非路面工作的礦山機械、建筑機械，尤其是其中的一些關鍵部件，由于長期工作在環境惡劣的條件下，其使用周期嚴重受到影響。

就當前而言，所使用的耐磨材料主要有高錳鋼、低合金鋼及鑄鐵三類。然而高錳鋼和鑄鐵的材料一般抗腐蝕性能較差。這是由于高錳鋼的鑄態組織通常由奧氏體、碳化物和珠光體組成，且析出物粗大，即便是進行了水韌處理亦難以提高其腐蝕性能。鑄鐵多是通過碳化物來增強硬度，即通過高硬度來增強耐磨性，但由于其碳化物的析出而造成腐蝕性降低。

近年來，中低錳耐磨鋼如異軍突起，靠硬化粒子或雙相或多相組織增加耐磨性。

現有技術的中低錳鋼，多數依賴增加基體相中馬氏體相的比例來提高耐磨性，這就需要在基體中加入大量的Mo、Cr、Ni等貴重合金元元素來提高材料的淬透性，并且利用淬火+回火等傳統工藝進行生產，生產成本高昂，且生產周期較長。因此利用雙相組織調控技術思想開發一種成本低廉、生產工藝簡單，同時又具有優良的韌性和耐磨性成為本技術領域技術人員的主攻方向。

本發明就是生產制造一種雙相耐磨鋼，并引入氮強化作用，使其達到耐磨性和韌性的雙提升目的。

經檢索：中國專利公開號為CN105543676A的文獻，公開了“一種馬氏體-鐵素體雙相耐磨鋼板及其制備方法”，其鋼種成分及生產工藝分別為：采用定量C、Si、Mn、Nb、V、Ti、Mo、Ni、Cr、N、B等元素制備得到，其中C含量0.25～0.32％，Mn含量在1.60～2.00％，N含量≤0.0045％，Ti含量0.010～0.030％，鋼坯加熱后進行兩階段控制軋制，軋后以16mm為界限分厚度進行不同工藝冷卻，隨后在Ac1和Ac3溫度之間進行熱處理，之后進行回火處理，鋼板最終組織為馬氏體-鐵素體組織。該鋼的制備不僅需要控軋控冷，而且需要離線淬火加回火工藝處理，工藝流程較長，合金元素添加較多。

經檢索：中國專利公開號為CN103014521A的文獻，公開了一種“高硬度高韌性耐磨鋼及其生產方法”，其鋼種成分含有較高的Mn(2.0～2.4％)、Cr(1.5～2.0％)等元素，生產工藝上需要經過稀土變質處理，并且經過淬火+回火處理，依然靠相變強化來提高耐磨性，并且生產周期較長，材料硬度偏高(約為54HRC)，加工成型困難。

中國專利公開號為CN102943213A的文獻，其公開了“一種低合金超高強度工程機械用耐磨鋼及其制備方法”，其鋼種成分含有較高的Mn(0.8～2.0％)、Cr(1.0～2.5％)、Mo(0.3～0.6％)等合金元素，在生產工藝上實施兩階段軋制，然后經過傳統的淬火+回火工藝進行組織調控，基體組織為單相回火馬氏體，從實施例看這類材料的延伸率A在9.0～14％之間波動，材料的延伸率不高。