CN102337455A

CN102337455A - 一种稀土处理的高韧性耐磨钢板

Info

Publication number: CN102337455A
Application number: CN2011102687645A
Authority: CN
Inventors: 任丽芳; 董瑞峰; 吴鹏飞; 温利军; 黄利; 杨雄; 杨维宇; 李智丽; 李文艺; 靖相慧; 黄楠
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd; Inner Mongolia Baotou Steel Union Co Ltd
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明涉及一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是：钢板的材质含有下列质量百分比的化学成分：碳(C)0.10～0.30％，硅(Si)0.20～0.70％，锰(Mn)1.00～1.60％，铌(Nb)0.01～0.03％，钛(Ti)0.01～0.05％，硼(B)0.0005～0.006％，稀土元素(RE)0.01～0.30％，酸溶铝(Als)0.010～0.040％，磷(P)≤0.025％，硫(S)≤0.010％，余量为铁(Fe)。其优点是：钢板具有高强、高韧，良好的热切割性、耐磨性和焊接性，适用于大型工程机械、煤炭综采等诸如矿用车、刮板机、挖掘机等设备经受磨损的部位。

Description

一种稀土处理的高韧性耐磨钢板

技术领域

本发明涉及一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，特别是一种高强、高韧，具有良好的热切割性、耐磨性和焊接性的耐磨钢板，属于金属耐磨材料技术领域。

背景技术

目前低合金高强耐磨钢板被广泛用于工作条件恶劣，要求强度高、耐磨性好的工程、采矿等机械产品上，如刮板机、挖掘机、自卸车及各种矿山机械、抓斗等。低合金耐磨钢板的代表WNM400系列钢板，布氏硬度约为380HB，-20℃低温冲击韧性约为28J，其缺点是钢的冲击韧性、耐磨性和焊接性还有待提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有良好综合力学性能和焊接性能的稀土处理的高韧性耐磨钢板。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，钢板的材质含有下列质量百分比的化学成分：碳(C)0.10～0.30％，硅(Si)0.20～0.70％，锰(Mn)1.00～1.60％，铌(Nb)0.01～0.03％，钛(Ti)0.01～0.05％，硼(B)0.0005～0.006％，稀土元素(RE)0.01～0.30％，酸溶铝(Als)0.010～0.040％，磷(P)≤0.025％，硫(S)≤0.010％，余量为铁(Fe)。

所述稀土处理的高韧性耐磨钢板还可以包含以下一种或一种以上的化学成分，各化学成分质量百分含量为：铬(Cr)0.70～1.00％，钼(Mo)0.10～0.50％，钒(V)0.01～0.04％。

为了更好的实现本发明，所述碳的质量百分含量优选为0.11～0.17％。

所述稀土的质量百分含量优选为0.01～0.20％。

所述稀土处理的高韧性耐磨钢板在淬火+回火热处理后的显微组织以低温回火马氏体为主。

所述稀土处理的高韧性耐磨钢板的制备方法，包括如下步骤：

冶炼及连铸：将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼和RH炉真空脱气，在RH炉加入稀土合金，再进行板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，之后进行板坯清理、缓冷，及板坯质量检查。

加热及轧制：板坯加热后高压水除磷，采用二阶段轧制和ACC冷却，之后进行热矫直、冷却、质量检查。

热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至930～950℃保温10分钟淬火，再在200℃进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板。

上述本发明的稀土处理的高韧性耐磨钢板是以C-Mn微合金化设计为研究基础，适当调节碳含量及其他合金元素含量，并采用稀土处理，通过控轧控冷、淬火、回火工艺，形成低温回火马氏体耐磨钢板。

所述稀土处理的高韧性耐磨钢板高强、高韧，具有良好的热切割性、耐磨性和焊接性，适用于大型工程机械、煤炭综采等诸如矿用车、刮板机、挖掘机等设备经受磨损的部位。

在所述稀土处理的高韧性耐磨钢板中，硼的作用为细化钢的晶粒，固溶强化基体，提高淬透性，提高冲击韧性，提高钢的硬度，强化了钢的抗磨性；稀土元素的作用为细化钢的晶粒，净化钢液；硼和稀土元素协同作用，能进一步细化钢的晶粒，提高钢的硬度和韧性，提高钢的硬度和抗冲击磨损性能；铌的主要作用是细化钢的晶粒，固溶强化基体，提高淬透性；铌、硼和稀土元素交互协同作用，能净化钢液，而且显著细化钢的晶粒，提高钢的硬度，提高冲击韧性，提高抗冲击磨损性能以及淬透性；铬、钼、锰、硅的主要作用是提高钢的淬透性，固溶强化；钒的主要作用是细化钢的晶粒，固溶强化基体；钛的主要作用是固氮，防止硼和氮结合以氮化硼析出，进一步提高钢的淬透性；铝和硅作用为净化钢液。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的稀土处理的高韧性耐磨钢板，因为在钢中加入了铌、钛、硼和稀土元素，使得耐磨钢板比起现有钢种具有更多的优势：布氏硬度404～430HB，抗拉强度1250～1330MPa，-20℃低温冲击功50J以上，纯净度高，韧性好，硬度高，耐磨性和焊接性更好，适用于大型工程机械、煤炭综采等诸如矿用车、刮板机、挖掘机等设备经受磨损的部位。

附图说明

图1为本发明实施例1的高韧性耐磨钢板的金相组织图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例的耐磨钢板，含有下列质量比的化学成分：C：0.14％；Si：0.36％；Mn：1.40％；P：0.01％；S：0.002％；Als：0.027％；Nb：0.022％；B：0.0014％；Ti：0.01％；Ce：0.01％；余量为Fe。

热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至930℃保温10分钟淬火，再在200℃进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板，其布氏硬度为404～410HB，抗拉强度1250～1280MPa，-20℃低温冲击功60～67J。

实施例2

本实施例的耐磨钢板，含有下列质量比的化学成分：C：0.13％；Si：0.50％；Mn：1.45％；P：0.008％；S：0.002％；Als：0.027％；Nb：0.02％；V：0.02％；Ti：0.015％；B：0.0015％；Ce：0.01％；余量为Fe。

热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至940℃保温10分钟淬火，再在200℃进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板，其布氏硬度为410～417HB，抗拉强度1280～1300MPa，-20℃低温冲击功51～65J。

实施例3

本实施例的耐磨钢板，含有下列质量比的化学成分：C：0.16％；Si：0.25％；Mn：1.17％；P：0.007％；S：0.003％；Als：0.027％；Nb：0.024％；V：0.04％；Ti：0.012％；B：0.0012％；Cr：0.77％；Mo：0.27％；Ce：0.01％；余量为Fe。

热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至950℃保温10分钟淬火，再在200℃进行保温30分钟的回火处理，即得稀土处理的高韧性耐磨钢板，其布氏硬度为412～430HB，抗拉强度1310～1330MPa，-20℃低温冲击功53～59J。

Claims

1.一种稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是：钢板的材质含有下列质量百分比的化学成分：碳(C)0.10～0.30％，硅(Si)0.20～0.70％，锰(Mn)1.00～1.60％，铌(Nb)0.01～0.03％，钛(Ti)0.01～0.05％，硼(B)0.0005～0.006％，稀土元素(RE)0.01～0.30％，酸溶铝(Als)0.010～0.040％，磷(P)≤0.025％，硫(S)≤0.010％，余量为铁(Fe)。

2.根据权利要求1所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是：所述稀土处理的高韧性耐磨钢板还包含以下一种或一种以上的化学成分，各化学成分质量百分含量为：铬0.70～1.00％，钼0.10～0.50％，钒0.01～0.04％。

3.根据权利要求1或2所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是：所述碳的质量百分含量为0.11～0.17％。

4.根据权利要求1或2所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是：所述稀土的质量百分含量为0.01～0.20％。

5.根据权利要求1或2所述的稀土处理的高韧性耐磨钢板，其特征是：所述稀土处理的高韧性耐磨钢板在淬火+回火热处理后的显微组织以低温回火马氏体为主。