[發明專利]一種超高強度耐磨鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 202210181749.5
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114657462B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 侯東華;喬松;胡淑娥;劉坤;金璐;欒彩霞;叢林;畢永杰;程文華
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵集團日照有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/44;C22C38/54;C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

本發明涉及一種超高強度耐磨鋼板及其制造方法，屬于冶金的技術領域。包括重量百分比的以下成分：C 0.35％～0.40％，Si 0.20％～0.40％，Mn 0.20％～0.60％，P≤0.012％，S≤0.002％，Al 0.020％～0.050％，V 0.040％～0.070％，Ti 0.010％～0.030％，Cr 1.20％～1.40％，Mo 0.4％～0.6％，Ni 0.40％～0.60％，B 0.0012％～0.0030％，其余為Fe及不可避免的雜質。本發明通過組合與優化合金化元素的使用，以降低微合金元素用量，降低成本、提高熱加工工藝性能，發揮加工工藝強化作用。利用形變熱處理工藝，充分細化奧氏體晶粒，增加位錯密度、增加第二相析出數量，從而在較低的碳含量和合金組分情況下獲得較高的強度焊接性能。進而獲得了一種厚度4?20mm具有良好塑韌性的超高強度耐磨鋼板。

技術領域

本發明屬于冶金的技術領域，具體涉及一種超高強度耐磨鋼板及其制造方法。

背景技術

耐磨鋼板工作條件特別惡劣，廣泛應用于要求高強度、高耐磨性能的工程、采礦、建筑、農業、水泥生產、港口、電力以及冶金等機械產品上，如推土機、裝載機、挖掘機、自卸車及各種礦山機械、抓斗、堆取料機、輸料彎曲結構等。根據磨損機理的不同，磨損類型可分為粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損和表面疲勞磨損等主要類型以及表面侵蝕、沖蝕等次要類型。這些不同類型的磨損，可以單獨發生，相繼發生或同時發生(為復合的磨損形式)。為獲得良好的耐磨性，鋼板必須具有較高的硬度(強度)。為了提高強度(硬度)，大多數企業采用了高碳和高合金含量的成分設計，一方面增加了生產制造成本，合金尤其是昂貴合金消耗較大，另一方面合金增加碳當量居高不下，產品生產過程和應用過程的開裂風險極高，給安全生產和可靠運行帶來了很大的風險。為了實現高強度(硬度)，大多數耐磨鋼采用淬火工藝獲得高碳馬氏體組織，在鋼板強度(硬度)提升的同時，鋼板的塑韌性急劇下降，在應用于接觸巖石、礦料等受磨擦、撞擊、沖刷的結構中時，鋼板硬度高但是耐磨性能卻一般。

國內外開展了大量的研究工作并形成大量專利文獻，分析如下：

公開號CN112195405A公開了一種經濟型耐蝕耐磨鋼及其制備方法，其化學成分按質量分數包括：碳:0.35％～0.55％，硅:0.02％～0.08％，錳:0.5％～1.1％，磷:0.07％～0.15％，硫≤0.004％，鋁:0.015％～0.06％，硼:0.002％～0.003％，銻:0.07％-0.12％，鈰:0.0020％～0.0035％，以及Ti:0.015％～0.025％和/或Ca:0.005％～0.015％，其余為鐵以及不可避免的雜質。淬火+回火工藝獲得厚度規格為3％～20mm，抗拉強度＞1317MPa，布氏硬度＞434，-40℃沖擊功＞49J的耐磨鋼板。其成本較低，但是不足之處在于C元素含量較高，缺少提升鋼板塑韌性的元素，鋼板硬度、強度偏低。

公開號CN113174530A公開了一種耐磨鋼板及其生產方法，鋼板的化學成分及其重量百分含量為：C 0.15％～0.18％，Si 1.15％～1.25％，Mn 1.73％％～1.83％，P≤0.012％，S≤0.004％，Cr 0.27％～0.32％，Ti 0.01％～0.02％，Nb 0.025％～0.035％，Als 0.025％～0.045％，余量為Fe及不可避免的雜質。通過加熱、軋制、卷取獲得屈服強度≥980MPa，抗拉強度≥1400MPa，延伸率≥9％，鋼板表面布氏硬度為420％～460％的耐磨鋼板。其優點在于不添加Mo等貴重合金金屬，但是高Mn含量容易導致偏析以及后續焊接開裂，同時鋼板硬度、強度偏低。

公開號CN108611545A公開了一種高強度耐磨鋼，鋼板的化學成分及其重量百分含量為：碳3.9％～4.5％，鎢0.6％～0.8％，銅1.3％～2.5％，稀土1.2％～1.8％，錳4％～6％，鉻2.9％～3.9％，鎳0.7％～1.5％，硫0.02％～0.04％，余量為鐵。其優點在于獲得的鋼板硬度HRC150％～165％，且沖擊韌性好、綜合機械性能好。但是其C含量高達3.9％～4.5％，不易應用，且其成分中采用稀土、鎢等貴重元素，大幅增加了生產過程成本。

發明內容