CN103103448A

CN103103448A - 一种低合金高强韧性耐磨钢板

Info

Publication number: CN103103448A
Application number: CN201210587559XA
Authority: CN
Inventors: 任丽芳; 董瑞峰; 吴鹏飞; 黄利; 袁晓鸣; 杨雄; 杨维宇; 李智丽; 李文艺; 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: 2012-12-29
Filing date: 2012-12-29
Publication date: 2013-05-15

Abstract

本发明涉及一种低合金高强韧性耐磨钢板，其特征是：含有下列质量百分比的化学成分：碳（C）0.10～0.21%，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）0.0005～0.004%，酸溶铝（Als）0.010～0.040%，磷（P）≤0.025%，硫（S）≤0.010%，铬（Cr）0.00或0.20～0.50%，钼（Mo）0.00或0.10～0.30%，余量为铁（Fe）。其比起现有同级别钢种具有更多的优势：布氏硬度425～465HB，抗拉强度1380～1460MPa，-20℃低温冲击功50J以上，90°冷弯合格，钢板纯净度高，韧性好，硬度高，冷弯性、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、振动放矿、刮板机、挖掘机等设备经受磨损的部位。

Description

一种低合金高强韧性耐磨钢板

技术领域

本发明涉及一种低合金高强韧性耐磨钢板，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WNM450D钢板，布氏硬度约为450HB，抗拉强度1360MPa，-20℃低温冲击韧性约为30J，其缺点是钢的冷弯性、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，提供一种高硬、高强、高韧，具有良好综合力学性能和焊接性能的低合金高强韧性耐磨钢板。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种低合金高强韧性耐磨钢板，含有下列质量百分比的化学成分：碳（C）0.10～0.21%，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）0.0005～0.004%，酸溶铝（Als）0.010～0.040%，磷（P）≤0.025%，硫（S）≤0.010%，铬（Cr）0.00或0.20～0.50%，钼（Mo）0.00或0.10～0.30%，余量为铁（Fe）。

为了更好的实现本发明，所述碳的质量百分含量优选为0.17～0.21%。

所述低合金高强韧性耐磨钢板在淬火+回火热处理后的显微组织以板条状马氏体+粒状贝氏体为主。

所述低合金高强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，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890～940℃保温20分钟淬火，再在150～200℃进行保温30分钟的回火处理，即得低合金高强韧性耐磨钢板。

所述低合金高强韧性耐磨钢板高硬、高强、高韧，具有良好的热切割性、冷弯性、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。

在所述低合金高强韧性耐磨钢板中，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；铌的主要作用是细化钢的晶粒，固溶强化基体，提高淬透性；铌和硼元素协同作用，能显著细化钢的晶粒，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：本发明的低合金高强韧性耐磨钢板，因为在钢中加入了铬、铌、钛、硼元素，使得耐磨钢板比起现有同级别钢种具有更多的优势：布氏硬度425～465HB，抗拉强度1380～1460MPa，-20℃低温冲击功50J以上，90°冷弯合格，钢板纯净度高，韧性好，硬度高，冷弯性、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、振动放矿、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钢板的金相组织。

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：0.17%；Si：0.44%；Mn：1.43%；P：0.012%；S：0.001%；Als：0.027%；Nb：0.022%；Ti：0.011%；B：0.0017%； Cr：0.30%；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20分钟淬火，再在200℃进行保温30分钟的回火处理，即得低合金高强韧性耐磨钢板，布氏硬度为425～435HB，抗拉强度1380～1400MPa，-20℃低温冲击功68～89J，90°冷弯合格。

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：0.17%；Si：0.46%；Mn：1.55%；P：0.010%；S：0.002%；Als：0.028%；Nb：0.030%；Ti：0.020%；B：0.0020%；Cr：0.32%；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20分钟淬火，再在180℃进行保温30分钟的回火处理，即得低合金高强韧性耐磨钢板，布氏硬度为435～445HB，抗拉强度1400～1420MPa，-20℃低温冲击功60～75J，90°冷弯合格。

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：0.19%；Si：0.38%；Mn：1.35%；P：0.008%；S：0.001%；Als：0.027%；Nb：0.025%；B：0.0017%；Ti：0.017%；Cr：0.30%；Mo：0.20%；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920℃保温20分钟淬火，再在200℃进行保温30分钟的回火处理，即得低合金高强韧性耐磨钢板，布氏硬度为445～465HB，抗拉强度1420～1440MPa，-20℃低温冲击功55～67J，90°冷弯合格。

实施例4

本实施例的耐磨钢板，含有下列质量比的化学成分：C：0.21%；Si：0.44%；Mn：1.40%；P：0.008%；S：0.001%；Als：0.036%；Nb：0.025%；B：0.0015%；Ti：0.015%；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900℃保温20分钟淬火，再在180℃进行保温30分钟的回火处理，即得低合金高强韧性耐磨钢板，布氏硬度为440～465HB，抗拉强度1410～1460MPa，-20℃低温冲击功50～60J，90°冷弯合格。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低合金高强韧性耐磨钢板，其特征是：含有下列质量百分比的化学成分：碳（C）0.10～0.21%，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）0.0005～0.004%，酸溶铝（Als）0.010～0.040%，磷（P）≤0.025%，硫（S）≤0.010%，铬（Cr）0.00或0.20～0.50%，钼（Mo）0.00或0.10～0.30%，余量为铁（Fe）。

2.根据权利要求1所述的低合金高强韧性耐磨钢板，其特征是：所述碳的质量百分含量为0.17～0.21%。

3.根据权利要求1所述的低合金高强韧性耐磨钢板，其特征是：所述低合金高强韧性耐磨钢板在淬火+回火热处理后的显微组织以板条状马氏体+粒状贝氏体为主。