[發明專利]一種低成本、高強韌性耐磨鋼板及其生產工藝

在審

• 申請號: 202211487613.3
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN116377312A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王軍祥;田文帥;霍雨佳
• 申請（專利權）人: 天津威爾朗科技有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C21D8/02;C21D1/18;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/02;C22C38/12
• 代理公司: 成都環泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 何佰駿

本發明公開了一種低成本、高強韌性耐磨鋼板及其生產工藝。其化學成分質量百分比為：C：0.28?0.36％，Si：0.75?0.95％，Mn：2.55?2.80％，Al：0.45?0.60％，Ta：0.02?0.06％，B≤0.0015，P≤0.01％，S≤0.01％，余量為Fe和不可避免的雜質。生產過程包括冶煉及精煉、加熱及連軋、水淬及回火處理。耐磨鋼板的屈服強度≥1260MPa，抗拉強度≥1570MPa，延伸率≥15％，布氏硬度≥470HB，室溫夏比V型縱向沖擊功大于≥80J，?40℃夏比V型縱向沖擊功≥40J。所述耐磨板在200N載荷的滑動磨損條件下，其磨損率≤6.1×10^?6mm³/(N·M)。高強韌耐磨鋼板具有強度高、成本低及優異的耐磨性能，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，特別涉及到一種低成本、高強韌性耐磨鋼板及其生產工藝。

背景技術

耐磨鋼板多應用于條件惡劣的工況下，如礦山、港口、建筑、電力及冶金等領域的機械設備上。隨我國工業生產規模的不斷擴大，對耐磨鋼板的性能要求也不斷提高，耐磨鋼板不僅具有良好的耐磨性、硬度和強度，還要具有良好的韌性、延展性。

現有耐磨鋼板生產廠家的成份及生產工藝大多類似，通過添加較多量的Cr、Mn、Ni等貴金屬成分增強鋼板的力學性能，如專利CN?106086689?B，其耐磨鋼板化學成分質量百分比為：C：0.09-0.11％，Si：0.68-0.74％，Mn：1.06-1.13％，P≤0.016％，S≤0.005％，Al：0.022-0.038％，Cr：0.50-0.55％，Mo：0.85-0.95％，W：0.35-0.44％，Nb：0.06-0.07％，Ni：0.67-0.77％，Ca：0.003-0.004％，余量為Fe和不可避免的雜質。這種高強度耐磨鋼板硬度高，低溫沖擊韌性好，綜合性能優異，尤其適合寒冷天，由于成分貴重元素多，導致耐磨鋼板成本較高。專利CN?107893253A通過對耐磨鋼板進行鈍化處理，能夠在耐磨鋼板表面形成一層均勻的致密的鈍化膜，進一步的提高耐磨鋼板表面耐磨性能，但不能有效的解決韌性、延展性的提升。

本發明通過添加Mn、Si、Al、Ta和B元素，提高了耐磨鋼板的耐磨性能、強度、韌性等性能指標，還可以降低生產成本，如：Mn元素是良好的脫氧劑和脫硫劑，通過添加錳元素有效提高鋼板的強度和硬度，鋼的淬透性，改善鋼的熱加工性能；Al元素加入擴大了奧氏體單相區溫度范圍，有利于低溫軋制，從而實現晶粒細化，進一步提材料的屈服強度和抗沖擊韌性；Ta元素具有極高的抗腐蝕性，除此之外，鉭元素有助于提材料的表面硬度。

發明內容

針對現有耐磨鋼板綜合性能及制備方法上的問題，本發明的目的在于提供一種低成本、高強韌性耐磨鋼板，具有優良的綜合力學性能及低加工成本。

一種低成本、高強韌性耐磨鋼板及其生產工藝，所述低成本、高韌性耐磨鋼板，其生產工藝包括以下步驟：

a.冶煉及精煉：將廢鋼、硅鐵、錳鐵、鋁等加入電爐中，升溫至1550-1580℃；隨后置于LF爐精煉至其全部熔化，升溫至1660-1680℃，進一步去除雜質及降低磷、硫含量，將完全熔化的配料進行真空處理，真空度≥70KPa,保持時間≥30min；鋼水澆鑄在鋼模內，待鋼模冷卻后取出坯件，用鑄造余溫開坯；

b.坯件加熱及軋制：軋制坯件加熱采用蓄熱式加熱爐，分為預熱段、加熱段和均熱段；軋制工藝參數為裝爐爐溫≤350℃，預熱段鋼錠的升溫速度為≤85℃/h，至850℃，加熱段再升溫到1160℃，保溫3h，板坯出鋼溫度≥1150℃，軋制在高溫奧氏體區軋制，初軋溫度≥1090℃，終軋溫度≥920℃；

c.水淬及回火處理：淬火溫度≥850℃，＜100℃后出水，返紅溫度＜200℃。回火溫度180-220℃，保溫6h。