JP2015193873A - Thick steel plate excellent in abrasion resistance in corrosive environment - Google Patents

Thick steel plate excellent in abrasion resistance in corrosive environment Download PDF

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進一 三浦
Shinichi Miura
進一 三浦
正雄 柚賀
Masao Yuga
正雄 柚賀
章夫 大森
Akio Omori
章夫 大森
操 石川
Misao Ishikawa
操 石川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thick steel plate excellent in abrasion resistance in corrosive environment and used for members to which abrasion resistance is required in industrial machinery, transfer device or the like.SOLUTION: There is provided a thick steel plate having a composition consisting of, by mass%, C:0.18 to 0.25%, Si:0.05 to 1.00%, Mn:0.10 to 2.00%, P:0.020% or less, S:0.0050% or less, Al:0.005 to 0.100%, Cr:0.05 to 2.00%, Nb:0.005 to 0.100%, Ti:0.005 to 0.100%, W:0.05 to 1.00%, one or more kind of Mo, Cu, Ni, V, B, REM, Ca, Mg if needed, DI* of 45.0 or more and the balance Fe with inevitable impurities, a structure containing an as-quenched martensite phase having old austenite grain size of 25 μm as a main phase and surface hardness of 400 or more in Brinell hardness HBW 10/3000.

Description

本発明は、産業機械、運搬機器等で耐摩耗性が要求される部材用に用いられる厚鋼板に関し、特に、腐食環境における耐摩耗性に優れたものに関する。   The present invention relates to a thick steel plate used for a member that requires wear resistance in industrial machinery, transportation equipment, and the like, and particularly relates to a steel plate excellent in wear resistance in a corrosive environment.

建設、土木、鉱山等の現場で使用される、例えば、パワーショベル、ブルドーザー、ホッパー、バケット、ダンプトラック等の産業機械、運搬機器等では、その部品に土砂等により摩耗が生じるため、その寿命延長を目的に耐摩耗性に優れた鋼材が用いられている。   For example, industrial machines such as excavators, bulldozers, hoppers, buckets, and dump trucks, and transportation equipment used in construction, civil engineering, and mining sites are subject to wear due to earth and sand. For this purpose, steel materials having excellent wear resistance are used.

土砂等は、乾燥、湿潤など種々の状態にあるが、湿潤状態にある土砂等による摩耗は、腐食性物質を含む環境下での摩耗、いわゆる腐食摩耗となる場合がある。   Sediment and the like are in various states such as dry and wet, but wear due to the soil and the like in a wet state may be wear in an environment containing a corrosive substance, so-called corrosive wear.

また、産業機械、運搬機器等は、0℃以下の低温域での使用も想定されることから、低温靱性に優れていることが望まれ、種々の技術が耐摩耗鋼に関して提案されている。   In addition, since industrial machines, transportation equipment, and the like are expected to be used in a low temperature range of 0 ° C. or lower, it is desired that they have excellent low temperature toughness, and various techniques have been proposed for wear-resistant steel.

例えば、特許文献1では、質量%で、C:0.30〜0.50%、Cr:0.10〜0.50%、Mo:0.05〜1.00%、適正量のSi、Mn、Al、N、Ti、Nb、B、を含有する鋼片を熱間圧延したのち、Ar3変態点以上の温度から焼入れ処理し、続いて焼戻して、低温靭性に優れた高硬度耐摩耗鋼を製造する方法が提案され、Cr、Moを多量含有させることにより、焼入れ性が向上するとともに粒界が強化され低温靭性が向上し、焼戻処理を施すことによりさらに向上することが記載されている。   For example, in Patent Document 1, by mass%, C: 0.30 to 0.50%, Cr: 0.10 to 0.50%, Mo: 0.05 to 1.00%, appropriate amounts of Si, Mn After hot-rolling a steel slab containing Al, N, Ti, Nb, and B, it is quenched from a temperature not lower than the Ar3 transformation point and subsequently tempered to obtain a high-hardness wear-resistant steel with excellent low-temperature toughness. A manufacturing method has been proposed, and it is described that by containing a large amount of Cr and Mo, hardenability is improved, grain boundaries are strengthened, low temperature toughness is improved, and tempering is further improved. .

特許文献2では、質量%で、C:0.18〜0.25%、Si:0.10〜0.30%、Mn:0.03〜0.10%、Cr:1.00〜2.00%、Mo:0.50超〜0.80%、Nb、Al、N、Bの適正量を含有する水焼入れおよび焼戻処理後の靭性並びに耐遅れ破壊特性に優れる高靭性耐摩耗鋼板が提案され、Mn含有量を低く抑え、Cr、Moを多量含有させることにより、焼入れ性が向上し、所定の硬さが確保できるとともに、靭性および耐遅れ破壊特性が向上し、焼戻処理を施すことにより低温靭性が向上することが記載されている。   In patent document 2, it is the mass%, C: 0.18-0.25%, Si: 0.10-0.30%, Mn: 0.03-0.10%, Cr: 1.00-2. A high toughness wear-resistant steel sheet excellent in toughness and delayed fracture resistance after water quenching and tempering treatment containing 00%, Mo: more than 0.50 to 0.80%, and appropriate amounts of Nb, Al, N, B Proposed to keep the Mn content low and to contain a large amount of Cr and Mo, the hardenability is improved, the predetermined hardness can be secured, the toughness and delayed fracture resistance are improved, and the tempering treatment is performed. It is described that the low temperature toughness is improved.

特許文献3では、質量%で、C:0.30〜0.45%、Si:0.10〜0.50%、Mn:0.30〜1.20%、Cr:0.50〜1.40%、Mo:0.15〜0.55%、B:0.0005〜0.0050%、sol.Al:0.015〜0.060%、さらにNbおよび/またはTiの適正量を含有する高靭性耐摩耗鋼が提案され、Cr、Moを多量含有させることにより、焼入れ性が向上するとともに粒界が強化され低温靭性が向上することが記載されている。   In patent document 3, C: 0.30-0.45%, Si: 0.10-0.50%, Mn: 0.30-1.20%, Cr: 0.50-1. 40%, Mo: 0.15-0.55%, B: 0.0005-0.0050%, sol. Al: 0.015 to 0.060% and a high toughness wear-resistant steel containing an appropriate amount of Nb and / or Ti has been proposed. By containing a large amount of Cr and Mo, the hardenability is improved and the grain boundary is increased. Is strengthened and low temperature toughness is improved.

特許文献4では、質量%で、C:0.05〜0.40%、Cr:0.1〜2.0%、Si、Mn、Ti、B、Al、Nの適正量を必須成分とし、必要に応じて、更にCu、Ni、Mo、Vの一種または二種以上を含有する組成の鋼を、900℃以下のオーステナイト未再結晶域で累積圧下率50%以上で熱間圧延し、Ar3点以上から焼入れし、その後、焼戻する耐摩耗鋼の製造方法が提案され、オーステナイト粒が展伸した組織を直接焼入れ、焼戻して、旧オーステナイト粒を展伸させた焼戻マルテンサイト組織とすることにより、低温靭性が顕著に向上することが記載されている。   In Patent Document 4, by mass%, C: 0.05 to 0.40%, Cr: 0.1 to 2.0%, Si, Mn, Ti, B, Al, and N as appropriate components as essential components, If necessary, a steel having a composition containing one or more of Cu, Ni, Mo, and V is hot-rolled at a cumulative reduction of 50% or more in an austenite non-recrystallized region at 900 ° C. or lower, and Ar 3 A method of manufacturing a wear-resistant steel that is quenched from above and then tempered is proposed, and a structure in which austenite grains are expanded is directly quenched and tempered to obtain a tempered martensite structure in which old austenite grains are expanded. Thus, it is described that the low temperature toughness is remarkably improved.

特許文献5では、質量%で、C:0.23〜0.35%、Si、Mn、Nb、Ti、Bの適正量を必須成分として含み、必要に応じて、さらにCu、Ni、Cr、Mo、Vの一種または二種以上を含有する耐摩耗鋼板が提案され、成分を所定の値に調整し、鋼片を1200〜1250℃に加熱することで、再加熱焼入れ後の耐摩耗性が確保され、さらに低温靱性が向上することが記載されている。   In Patent Document 5, by mass%, C: 0.23 to 0.35%, Si, Mn, Nb, Ti, B contains an appropriate amount as an essential component, and if necessary, further Cu, Ni, Cr, A wear-resistant steel sheet containing one or more of Mo and V has been proposed, the components are adjusted to predetermined values, and the steel slab is heated to 1200 to 1250 ° C., so that the wear resistance after reheating and quenching is improved. It is ensured and the low temperature toughness is further improved.

特許文献6では、質量%で、C:0.10〜0.30%、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.1〜2.0%、W:0.10〜1.40%、B:0.0003〜0.0020%を含み、さらにTi:0.005〜0.10%および/またはAl:0.035〜0.1%を必須成分として含み、必要に応じて、さらにCu、Ni、Cr、V、Ca、REMのうちから1種以上を含有する組成の耐摩耗鋼板が提案され、高い表面硬さを有し、耐摩耗性に優れ、さらに低温靭性にも優れるとしている。   In patent document 6, C: 0.10-0.30%, Si: 0.05-1.0%, Mn: 0.1-2.0%, W: 0.10-1. 40%, B: 0.0003-0.0020%, Ti: 0.005-0.10% and / or Al: 0.035-0.1% as an essential component, if necessary Furthermore, a wear-resistant steel sheet having a composition containing at least one of Cu, Ni, Cr, V, Ca, and REM has been proposed, and has high surface hardness, excellent wear resistance, and low temperature toughness. It is said to be excellent.

特許文献7では、質量%で、C:0.05〜0.30%、Ti:0.1〜1.2%を含有し、固溶C量が0.03%以下で、必要に応じて、更に、Nb、V、Mo、W、Si、Mn、Cu、Ni、B、Crの1種または2種以上を含有する組成を有し、マトリクスをフェライト相とし、当該マトリクス中に硬質相が分散した組織を有する耐摩耗鋼板が記載され、硬さの顕著な上昇を伴うことなく、土砂摩耗に対する耐摩耗性、および曲げ加工性がともに向上するとしている。   In patent document 7, C: 0.05-0.30% and Ti: 0.1-1.2% are contained by the mass%, and the amount of solid solution C is 0.03% or less, as needed. Furthermore, it has a composition containing one or more of Nb, V, Mo, W, Si, Mn, Cu, Ni, B, and Cr, the matrix is a ferrite phase, and the hard phase is in the matrix A wear-resistant steel sheet having a dispersed structure is described, and both wear resistance against earth and sand wear and bending workability are improved without a significant increase in hardness.

特開平08−41535号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-41535 特開平02−179842号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-179842 特開昭61−166954号公報JP-A 61-166554 特開2002−20837号公報JP 2002-20837 A 特開2004−270001号公報JP 2004-270001 A 特開2007−92155号公報JP 2007-92155 A 特開2007−197813号公報JP 2007-197813 A

特許文献1〜6に記載された各技術は、低温靱性および耐摩耗性を具備することが目的で、また、特許文献7に記載された技術は、曲げ加工性と耐摩耗性を兼備させることを目的とし、いずれも湿潤状態にある土砂のように、腐食性物質を含む環境下における摩耗についての検討は行われていない。   Each technique described in Patent Documents 1 to 6 is intended to have low-temperature toughness and wear resistance, and the technique described in Patent Document 7 combines bending workability and wear resistance. No study has been made on wear in an environment containing corrosive substances, such as soil in a wet state.

また、特許文献1〜4に記載された各技術は、焼戻しを行うことを要件としており、製造コストが増大するという問題があった.
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたもので、安価で、優れた低温靱性を備えた、腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板を提供することを目的とする。
Moreover, each technique described in Patent Documents 1 to 4 has a requirement that tempering is performed, and there is a problem that the manufacturing cost increases.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a thick steel plate that is inexpensive, has excellent low-temperature toughness, and has excellent wear resistance in a corrosive environment.

本発明者等は、上記目的を達成するため、低温靭性、耐腐食摩耗性に対する各種要因の影響について鋭意検討を重ねた。その結果、Wを適正量含有する組成とすることにより、耐腐食摩耗性が著しく向上することを見出した。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted extensive studies on the influence of various factors on low temperature toughness and corrosion wear resistance. As a result, it was found that the corrosion wear resistance is remarkably improved by using a composition containing an appropriate amount of W.

さらに、焼入れ性を向上させて、焼入れままマルテンサイト相を主相とする組織にして、表面硬さを、ブリネル硬さHBW10/3000で400以上とし、焼入れままマルテンサイト相の旧オーステナイト(γ)粒径を25μm以下まで微細化することにより、優れた耐腐食摩耗性を確保しながら、優れた低温靱性も確保することができることを見出した。   Furthermore, the hardenability is improved, and the hardened martensite phase is the main phase, the surface hardness is 400 or more with Brinell hardness HBW10 / 3000, and the old austenite (γ) of the martensite phase as quenched. It has been found that by reducing the particle size to 25 μm or less, excellent low temperature toughness can be ensured while ensuring excellent corrosion wear resistance.

本発明は、上記知見を基に、さらに検討を加えて完成されたもので、すなわち、本発明は、
(1)質量%で、
C:0.18〜0.25%、
Si:0.05〜1.00%、
Mn:0.10〜2.00%、
P:0.020%以下、
S:0.0050%以下、
Al:0.005〜0.100%、
Cr:0.05〜2.00%、
Nb:0.005〜0.100%、
Ti:0.005〜0.100%、
W:0.05〜1.00%、
下記の(1)式で定義されるDI*が45.0以上、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、旧オーステナイト粒径が25μm以下である焼入れままマルテンサイト相を主相とする組織と、さらに、表面硬さが、ブリネル硬さHBW10/3000で400以上を有することを特徴とする腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板。
DI*=33.85×(0.1×C)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo+1)×(1.75×V+1)×(1.5×W+1) (1)
式において、各合金元素は含有量(質量%)とする。
(2)さらに、質量%で、
Mo:0.05〜1.00%、
Cu:0.03〜1.00%、
Ni:0.03〜2.00%、
V:0.005〜0.100%、
B:0.0003〜0.0030%
から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする(1)記載の腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板。
(3)さらに、質量%で、
REM:0.0005〜0.0080%、
Ca:0.0005〜0.0050%、
Mg:0.0005〜0.0050%、
から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする(1)または(2)記載の腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板。
The present invention has been completed with further studies based on the above findings.
(1) In mass%,
C: 0.18 to 0.25%,
Si: 0.05-1.00%,
Mn: 0.10 to 2.00%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0050% or less,
Al: 0.005 to 0.100%,
Cr: 0.05 to 2.00%,
Nb: 0.005 to 0.100%,
Ti: 0.005 to 0.100%,
W: 0.05-1.00%,
A composition comprising DI * defined by the following formula (1) of 45.0 or more, the balance Fe and inevitable impurities, and a structure having a martensite phase as a main phase as-quenched with a prior austenite grain size of 25 μm or less; Furthermore, a thick steel plate having excellent wear resistance in a corrosive environment, characterized in that the surface hardness is 400 or more according to Brinell hardness HBW10 / 3000.
DI * = 33.85 × (0.1 × C) 0.5 × (0.7 × Si + 1) × (3.33 × Mn + 1) × (0.35 × Cu + 1) × (0.36 × Ni + 1) × (2.16 × Cr + 1) × (3 × Mo + 1) × (1.75 × V + 1) × (1.5 × W + 1) (1)
In the formula, each alloy element has a content (mass%).
(2) Furthermore, in mass%,
Mo: 0.05-1.00%,
Cu: 0.03-1.00%,
Ni: 0.03-2.00%,
V: 0.005-0.100%,
B: 0.0003 to 0.0030%
The thick steel plate having excellent wear resistance in a corrosive environment according to (1), comprising one or more selected from the group consisting of:
(3) Furthermore, in mass%,
REM: 0.0005 to 0.0080%,
Ca: 0.0005 to 0.0050%,
Mg: 0.0005 to 0.0050%,
A thick steel plate having excellent wear resistance in a corrosive environment as described in (1) or (2), comprising one or more selected from the group consisting of:

本発明によれば、優れた低温靭性を備え、湿潤状態の土砂摩耗環境下での腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板が得られ、産業上格段の効果を有する。   According to the present invention, a thick steel plate having excellent low-temperature toughness and excellent wear resistance in a corrosive environment under a wet earth and sand wear environment can be obtained, which has a remarkable industrial effect.

本発明に係る耐摩耗鋼板は成分組成、ミクロ組織、表面硬さを規定する。
[成分組成]
以下の説明で%は質量%とする。
C:0.18〜0.25%
Cは、鋼板の硬さを高め、耐摩耗性を向上させるために重要な元素である。Cが0.18%未満では十分な硬さが得られない。一方、0.25%を超える多量の含有は、溶接性、低温靭性および加工性を低下させるため、0.18〜0.25%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.20〜0.23%である。
The wear-resistant steel sheet according to the present invention defines the component composition, microstructure, and surface hardness.
[Ingredient composition]
In the following description, “%” means “mass%”.
C: 0.18 to 0.25%
C is an important element for increasing the hardness of the steel sheet and improving the wear resistance. If C is less than 0.18%, sufficient hardness cannot be obtained. On the other hand, a large content exceeding 0.25% is limited to a range of 0.18 to 0.25% in order to reduce weldability, low temperature toughness and workability. In addition, Preferably it is 0.20 to 0.23%.

Si:0.05〜1.00%
Siは、溶鋼の脱酸剤として作用する有効な元素であり、また、固溶強化により鋼板の強度向上に有効に寄与する元素である。このような効果を確保するためには0.05%以上の含有を必要とする。一方、1.00%を超えて多量に含有すると、延性、靭性が低下し、また介在物が増加するため、0.05〜1.00%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.15〜0.45%である。
Si: 0.05-1.00%
Si is an effective element that acts as a deoxidizer for molten steel, and is an element that contributes effectively to improving the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. In order to ensure such an effect, the content of 0.05% or more is required. On the other hand, when it contains more than 1.00%, ductility and toughness are lowered and inclusions are increased, so the content is limited to 0.05 to 1.00%. In addition, Preferably it is 0.15-0.45%.

Mn:0.10〜2.00%
Mnは、焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を確保するためには、0.10%以上含有する必要がある。一方、2.00%を超えて含有すると、Cr、Moを含有する高強度鋼では焼き戻し脆性が発生するとともに、溶接熱影響部の硬さが高くなり溶接性が低下するため、0.10〜2.00%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.40〜1.70%、より好ましくは0.50〜1.00%である。
Mn: 0.10 to 2.00%
Mn is an element that improves hardenability. In order to ensure such an effect, it is necessary to contain 0.10% or more. On the other hand, if the content exceeds 2.00%, high-strength steel containing Cr and Mo causes temper embrittlement and also increases the hardness of the weld heat affected zone and decreases weldability. It was limited to a range of ˜2.00%. In addition, Preferably it is 0.40 to 1.70%, More preferably, it is 0.50 to 1.00%.

P:0.020%以下
Pは、鋼中に多量含有すると低温靭性の低下を招くため、0.020%を上限とする。できるだけ低減することが望ましいが、過度の低減は精錬コストの高騰を招くため、0.005%以上とすることが望ましい。
P: 0.020% or less Since P causes a decrease in low temperature toughness when contained in a large amount in steel, the upper limit is 0.020%. Although it is desirable to reduce as much as possible, excessive reduction leads to an increase in refining cost, so it is desirable to make it 0.005% or more.

S:0.0050%以下
Sは、鋼中に多量に含まれるとMnSとして析出し、破壊発生の起点となり、靭性の劣化を招くため、0.0050%を上限とする。できるだけ低減することが望ましいが、過度の低減は精錬コストの高騰を招くため、0.0005%以上とすることが望ましい。
S: 0.0050% or less When S is contained in a large amount in steel, it precipitates as MnS, becomes a starting point of occurrence of fracture, and causes deterioration of toughness, so 0.0050% is made the upper limit. Although it is desirable to reduce as much as possible, excessive reduction leads to an increase in refining cost, so it is desirable to make it 0.0005% or more.

Al:0.005〜0.100%
Alは、溶鋼の脱酸剤として作用する有効な元素であり、また、結晶粒の微細化により低温靱性の向上に寄与する。このような効果を得るためには0.005%以上の含有を必要とする。一方、0.100%を超えて含有すると、溶接性が低下するため、0.005〜0.100%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.015〜0.035%である。
Al: 0.005 to 0.100%
Al is an effective element that acts as a deoxidizer for molten steel, and contributes to improvement of low-temperature toughness by refining crystal grains. In order to acquire such an effect, 0.005% or more of content is required. On the other hand, if the content exceeds 0.100%, the weldability decreases, so the content is limited to the range of 0.005 to 0.100%. In addition, Preferably it is 0.015-0.035%.

Cr:0.05〜2.00%
Crは、焼入れ性を高め、マルテンサイト相を微細化することにより低温靱性を向上させる効果を有する。Crは、湿潤状態の土砂等による腐食摩耗環境において、アノード反応によりCr酸イオンとして溶出し、インヒビター効果により腐食を抑制することで、耐腐食摩耗性を向上させる効果を有する。このような効果を得るためには0.05%以上の含有を必要とする。一方、2.00%を超えて含有すると、溶接性が低下するとともに、製造コストが高騰するため、0.05〜2.00%の範囲に限定した。なお、好ましくは、0.07〜1.00%、より好ましくは0.20〜0.90%の範囲である。
Cr: 0.05-2.00%
Cr has the effect of improving the low temperature toughness by increasing the hardenability and refining the martensite phase. Cr has an effect of improving corrosion wear resistance by being eluted as Cr acid ions by an anodic reaction and suppressing corrosion by an inhibitor effect in a corrosive wear environment such as wet earth and sand. In order to acquire such an effect, 0.05% or more of content is required. On the other hand, if the content exceeds 2.00%, the weldability deteriorates and the manufacturing cost increases, so the content is limited to the range of 0.05 to 2.00%. In addition, Preferably it is 0.07 to 1.00%, More preferably, it is 0.20 to 0.90% of range.

Nb:0.005〜0.100%
Nbは、炭窒化物として析出し、組織の微細化を介して靭性の向上に有効に寄与する元素である。このような効果を得るためには0.005%以上の含有を必要とする。一方、0.100%を超えて含有すると、溶接性が低下するため、0.005〜0.100%の範囲に限定する。なお、組織微細化の観点から、0.012〜0.030%の範囲とすることが好ましい。
Nb: 0.005 to 0.100%
Nb is an element that precipitates as carbonitride and contributes effectively to improving toughness through refinement of the structure. In order to acquire such an effect, 0.005% or more of content is required. On the other hand, if the content exceeds 0.100%, weldability decreases, so the content is limited to a range of 0.005 to 0.100%. In addition, from a viewpoint of refinement | miniaturization of a structure, it is preferable to set it as 0.012 to 0.030% of range.

Ti:0.005〜0.100%
Tiは、TiNとして析出し、固溶Nの固定を介して靭性向上に寄与する元素である。このような効果を得るためには0.005%以上含有する必要がある。一方、0.100%を超えて含有すると、粗大な炭窒化物が析出し、靭性が低下するため、0.005〜0.100%の範囲に限定する。なお、コスト低減という観点から、0.005〜0.030%の範囲に限定することが好ましい。
Ti: 0.005 to 0.100%
Ti is an element that precipitates as TiN and contributes to improvement of toughness through fixation of solute N. In order to acquire such an effect, it is necessary to contain 0.005% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.100%, coarse carbonitrides precipitate and the toughness decreases, so the content is limited to the range of 0.005 to 0.100%. In addition, it is preferable to limit to 0.005 to 0.030% of range from a viewpoint of cost reduction.

W:0.05〜1.00%
Wは、本発明において重要な元素である。Wは焼入れ性を高め、マルテンサイト相を微細化することにより低温靱性を向上させる効果を有する。また、湿潤状態の土砂等による腐食摩耗環境において、アノード反応によりW酸イオンとして溶出し、インヒビター効果により腐食を抑制することで、耐腐食摩耗性を向上させる効果を有する。適正量のWを含有することにより、湿潤状態にある土砂等に曝されても、溶出したWが地鉄界面近傍においてFeとの複合酸化物を形成し、腐食反応を抑制すること、また、W酸イオンとして存在し腐食促進因子の地鉄への到達を抑制するためであると推定される。
W: 0.05-1.00%
W is an important element in the present invention. W has the effect of improving the low temperature toughness by increasing the hardenability and making the martensite phase fine. In addition, in a corrosive wear environment due to wet earth and sand, etc., it is eluted as W acid ions by the anode reaction, and has the effect of improving the corrosion wear resistance by suppressing the corrosion by the inhibitor effect. By containing an appropriate amount of W, even when exposed to wet earth and sand, etc., the eluted W forms a complex oxide with Fe in the vicinity of the interface of the iron core, and suppresses the corrosion reaction. It is presumed to be because it is present as W acid ions and suppresses the arrival of corrosion promoting factors to the ground iron.

このような効果を得るためには、0.05%以上の含有を必要とする。一方、1.00%を超えて含有すると、溶接性が低下するようになり、製造コストが高騰するため、0.05〜1.00%の範囲に限定した。なお、好ましくは、0.10〜0.50%、より好ましくは0.20〜0.40%である。   In order to acquire such an effect, 0.05% or more of content is required. On the other hand, if the content exceeds 1.00%, the weldability is lowered and the manufacturing cost is increased, so the content is limited to 0.05 to 1.00%. In addition, Preferably, it is 0.10 to 0.50%, More preferably, it is 0.20 to 0.40%.

DI*:45.0以上
DI*が45.0未満では、鋼板表層からの焼入れ深さが10mmを下回り、耐摩耗鋼板としての寿命が短くなる。そのため、DI*は45.0以上に限定した。なお、好ましくは75.0以上である。DI*は以下の(1)式で求める。
DI*=33.85×(0.1×C)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo+1)×(1.75×V+1)×(1.5×W+1)・・・(1)
(ここで、C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、W:各元素の含有量(質量%)で、含有しない元素は零として計算する。)
上記成分が基本成分組成で、残部Feおよび不可避的不純物である。更に特性を向上させる場合、選択元素として、Mo、Cu、Ni、V、B、REM、Ca、Mgの1種または2種以上を含有できる。
DI *: 45.0 or more When DI * is less than 45.0, the quenching depth from the steel sheet surface layer is less than 10 mm, and the life as a wear-resistant steel sheet is shortened. Therefore, DI * is limited to 45.0 or more. In addition, Preferably it is 75.0 or more. DI * is obtained by the following equation (1).
DI * = 33.85 × (0.1 × C) 0.5 × (0.7 × Si + 1) × (3.33 × Mn + 1) × (0.35 × Cu + 1) × (0.36 × Ni + 1) × (2.16 × Cr + 1) × (3 × Mo + 1) × (1.75 × V + 1) × (1.5 × W + 1) (1)
(Here, C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V, W: The content (mass%) of each element, and the elements not contained are calculated as zero.)
The above components are the basic component composition, and the balance is Fe and inevitable impurities. Furthermore, when improving a characteristic, 1 type, or 2 or more types of Mo, Cu, Ni, V, B, REM, Ca, and Mg can be contained as a selection element.

Mo:0.05〜1.00%
Moは、焼入れ性を高め、マルテンサイト相を微細化することにより低温靱性を向上させる効果を有する。このような効果を得るためには、0.05%以上を必要とする。一方、1.00%を超えて含有すると、溶接性が低下し、製造コストが高騰するため、含有する場合は0.05〜1.00%の範囲とする。なお、好ましくは、0.10〜0.50%、より好ましくは0.20〜0.40%である。
Mo: 0.05-1.00%
Mo has the effect of improving the low temperature toughness by increasing the hardenability and refining the martensite phase. In order to obtain such an effect, 0.05% or more is required. On the other hand, when it contains exceeding 1.00%, weldability will fall and manufacturing cost will rise, Therefore When it contains, it is set as 0.05 to 1.00% of range. In addition, Preferably, it is 0.10 to 0.50%, More preferably, it is 0.20 to 0.40%.

Cu:0.03〜1.00%、
Cuは、焼入れ性向上に寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.03%以上含有する必要がある。一方、1.00%を超えて含有すると、熱間加工性が低下し、製造コストも高騰するため、含有する場合には、0.03〜1.00%の範囲に限定することが好ましい。なお、コストのより低減という観点からは、0.03〜0.50%の範囲に限定することがより好ましい。
Cu: 0.03-1.00%,
Cu is an element that contributes to improving hardenability. In order to acquire such an effect, it is necessary to contain 0.03% or more. On the other hand, when it contains exceeding 1.00%, hot workability will fall and manufacturing cost will also rise, and when it contains, it is preferable to limit to 0.03 to 1.00% of range. In addition, it is more preferable to limit to 0.03 to 0.50% of range from a viewpoint of cost reduction.

Ni:0.03〜2.00%、
Niは、焼入れ性を向上させるとともに、低温靭性向上にも寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.03%以上の含有を必要とする。一方、2.00%を超える含有は、製造コストを上昇させるため、含有する場合には、0.03〜2.00%の範囲に限定する。なお、コストのより低減という観点からは、0.03〜0.50%の範囲に限定することがより好ましい。
Ni: 0.03-2.00%,
Ni is an element that improves the hardenability and contributes to the improvement of low temperature toughness. In order to obtain such an effect, a content of 0.03% or more is required. On the other hand, the content exceeding 2.00% increases the production cost, so when it is contained, it is limited to the range of 0.03 to 2.00%. In addition, it is more preferable to limit to 0.03 to 0.50% of range from a viewpoint of cost reduction.

V:0.005〜0.100%、
Vは、炭窒化物として析出し、組織を微細化する効果を介して靱性向上に寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.005%以上含有する必要がある。一方、0.100%を超えて含有すると、溶接性が低下するため、含有する場合には、0.005〜0.100%の範囲に限定する。
V: 0.005-0.100%,
V is an element which precipitates as carbonitride and contributes to improvement of toughness through the effect of refining the structure. In order to acquire such an effect, it is necessary to contain 0.005% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.100%, the weldability is lowered. Therefore, when it is contained, the content is limited to the range of 0.005 to 0.100%.

B:0.0003〜0.0030%
Bは、微量含有で焼入れ性向上に寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.0003%以上含有する必要がある。一方、0.0030%を超えて含有すると靭性が低下するため、含有する場合には、0.0003〜0.0030%の範囲に限定する。なお、CO溶接部など低入熱溶接部における低温割れを抑制する観点からは、0.0003〜0.0015%の範囲に限定することが好ましい。
B: 0.0003 to 0.0030%
B is an element that contributes to improving the hardenability when contained in a small amount. In order to acquire such an effect, it is necessary to contain 0.0003% or more. On the other hand, when it contains exceeding 0.0030%, toughness falls, and when it contains, it limits to 0.0003 to 0.0030% of range. Incidentally, from the viewpoint of suppressing cold cracking in the low heat input welds such as CO 2 weld preferably limited to a range of 0.0003 to 0.0015%.

REM、Ca、Mgはいずれも、Sと結合し硫化物系介在物を生成し、MnSの生成を抑制する元素のため、1種または2種以上を含有できる。   Any of REM, Ca, and Mg can be contained in one or more types because it is an element that combines with S to generate sulfide inclusions and suppresses the generation of MnS.

REM:0.0005〜0.0080%、
REMは、Sを固定し、靱性低下の原因となるMnSの生成を抑制する。このような効果を得るためには0.0005%以上含有する必要がある。一方、0.0080%を超えて含有すると鋼中介在物量が増加し、靱性の低下を招くため、含有する場合には、0.0005〜0.008%の範囲に限定する。なお、好ましくは0.0005〜0.0020%である。
REM: 0.0005 to 0.0080%,
REM fixes S and suppresses the production | generation of MnS which causes a toughness fall. In order to acquire such an effect, it is necessary to contain 0.0005% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.0080%, the amount of inclusions in the steel increases, leading to a decrease in toughness. When contained, the content is limited to the range of 0.0005 to 0.008%. In addition, Preferably it is 0.0005 to 0.0020%.

Ca:0.0005〜0.0050%、
Caは、Sを固定し、靱性低下の原因となるMnSの生成を抑制する。このような効果を得るためには0.0005%以上含有する必要がある。一方、0.0050%を超えて含有すると鋼中介在物量が増加し、かえって靱性の低下を招く。このため、含有する場合には、0.0005〜0.0050%の範囲に限定する。なお、好ましくは0.0005〜0.0030%である。
Ca: 0.0005 to 0.0050%,
Ca fixes S and suppresses the generation of MnS that causes a decrease in toughness. In order to acquire such an effect, it is necessary to contain 0.0005% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.0050%, the amount of inclusions in the steel increases, which leads to a decrease in toughness. For this reason, when it contains, it limits to 0.0005 to 0.0050% of range. In addition, Preferably it is 0.0005 to 0.0030%.

Mg:0.0005〜0.0050%
Mgは、Sを固定し、靱性低下の原因となるMnSの生成を抑制する。このような効果を得るためには0.0005%以上含有する必要がある。一方、0.0050%を超えて含有すると鋼中介在物量が増加し、靱性の低下を招くため、含有する場合には、0.0005〜0.0050%の範囲に限定する。なお、好ましくは0.0005〜0.0040%である。
Mg: 0.0005 to 0.0050%
Mg fixes S and suppresses the production | generation of MnS which causes a toughness fall. In order to acquire such an effect, it is necessary to contain 0.0005% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.0050%, the amount of inclusions in the steel increases, leading to a decrease in toughness. When contained, the content is limited to the range of 0.0005 to 0.0050%. In addition, Preferably it is 0.0005 to 0.0040%.

[ミクロ組織]
本発明に係る耐摩耗鋼板は、上記成分組成を有し、焼入れままマルテンサイト相を主相とし、旧オーステナイト粒径が25μm以下である組織を有する。「主相」は、面積率で90%以上である相とする。
[Microstructure]
The wear-resistant steel plate according to the present invention has the above-described composition, has a structure in which the martensite phase is the main phase as it is quenched, and the prior austenite grain size is 25 μm or less. The “main phase” is a phase having an area ratio of 90% or more.

焼入れままマルテンサイト相:面積率で90%以上
焼入れままマルテンサイト相の相分率が、面積率で90%未満では、主相とならず、所望の硬さを確保できず、耐摩耗性が低下し、十分な低温靭性を確保できないため、90%以上とする。なお、面積率は好ましくは95%以上である。残部の相は特に規定しない。
Quenched martensite phase: 90% or more by area ratio Quenched martensite phase, if the area fraction is less than 90%, it does not become the main phase, can not secure the desired hardness, wear resistance It is reduced, and sufficient low temperature toughness cannot be ensured, so 90% or more. The area ratio is preferably 95% or more. The remaining phases are not specified.

焼戻しマルテンサイトは、焼戻しによってセメンタイトが生成する際にCrおよびMoがFeと共に炭化物を形成し、耐食性確保に有効な固溶CrおよびMoが減少してしまうため、焼入れままマルテンサイトとする。   Tempered martensite is martensite as quenched because Cr and Mo form carbides with Fe when cementite is produced by tempering, and the amount of solid solution Cr and Mo effective for ensuring corrosion resistance decreases.

旧オーステナイト粒径:25μm以下
焼入れままマルテンサイト相の相分率が面積率で90%以上を確保できても、旧γ粒径が25μmを超えて粗大となると、低温靭性が低下するため、25μm以下とする。なお、旧γ粒径は、ピクリン酸腐食液で腐食した組織を光学顕微鏡(倍率:400倍)で観察し、JIS G 0551の規定に準拠して求めた値を用いるものとする。
Former austenite grain size: 25 μm or less Even when the martensite phase fraction can be 90% or more in area ratio, if the former γ grain size exceeds 25 μm and becomes coarse, the low temperature toughness decreases. The following. The old γ particle diameter is a value obtained by observing the structure corroded with picric acid corrosive solution with an optical microscope (magnification: 400 times) and complying with JIS G 0551.

[表面硬さ]
表面硬さをブリネル硬さHBW10/3000で400以上とする。表面硬度がブリネル硬さHBW10/3000で400未満では、耐摩耗鋼板としての寿命が短くなるため、400以上とする。なお、ブリネル硬さは、JIS Z 2243の規定に準拠して測定するものとする。
[Surface hardness]
The surface hardness is 400 or more with Brinell hardness HBW10 / 3000. When the surface hardness is Brinell hardness HBW10 / 3000 and less than 400, the life as a wear-resistant steel sheet is shortened, so 400 or more. In addition, Brinell hardness shall be measured based on prescription | regulation of JISZ2243.

次に、本発明耐摩耗鋼板の好ましい製造方法について説明する。上記成分組成の鋼素材を、鋳造後、所定の温度を保持している場合には冷却せずにそのまま、あるいは冷却後、再加熱し、熱間圧延により所望の寸法形状の鋼板とする。   Next, a preferred method for producing the wear-resistant steel sheet of the present invention will be described. When the steel material having the above component composition is maintained at a predetermined temperature after casting, it is not cooled as it is or is cooled and then reheated to obtain a steel plate having a desired size and shape by hot rolling.

鋼素材の製造方法は、とくに限定する必要はないが、上記成分組成の溶鋼を、転炉等の公知の溶製方法で溶製し、連続鋳造法等の公知の鋳造方法で所定寸法のスラブ等の鋼素材とすることが好ましい。なお、造塊−分塊圧延法で鋼素材としてもよいことは言うまでもない。   The method for producing the steel material is not particularly limited, but the molten steel having the above composition is melted by a known melting method such as a converter, and a slab having a predetermined size is obtained by a known casting method such as a continuous casting method. It is preferable to use a steel material such as Needless to say, the steel material may be obtained by the ingot-making and ingot rolling method.

加熱温度:950〜1200℃
加熱温度が950℃未満では、変形抵抗が高くて圧延負荷が過大となり、熱間圧延ができない。一方、1200℃を超える高温では、結晶粒の粗大化が著しくなり、所望の靭性を確保できなくなる。このため、加熱温度は950〜1200℃の範囲に限定することが好ましい。
Heating temperature: 950-1200 ° C
When the heating temperature is less than 950 ° C., the deformation resistance is high, the rolling load becomes excessive, and hot rolling cannot be performed. On the other hand, at a high temperature exceeding 1200 ° C., the coarsening of crystal grains becomes remarkable, and desired toughness cannot be ensured. For this reason, it is preferable to limit heating temperature to the range of 950-1200 degreeC.

加熱された鋼素材は、あるいは、鋳造後に加熱することなく所定の温度を保持した鋼素材は、熱間圧延を施して、所望の寸法形状の鋼板とする。熱間圧延条件は限定しない。熱間圧延終了後、直ちに焼入れる直接焼入れ処理を施すことが好ましい。   The heated steel material, or the steel material that maintains a predetermined temperature without being heated after casting, is hot-rolled to obtain a steel plate having a desired size and shape. Hot rolling conditions are not limited. It is preferable to perform a direct quenching process immediately after the hot rolling.

焼入れ開始温度は、Ar3変態点以上の温度とすることが好ましい。焼入れ開始温度をAr3変態点以上の温度とするため、熱間圧延終了温度は、Ar3変態点以上の温度である800℃以上とすることが好ましい。また、熱間圧延終了温度が高すぎると結晶粒が粗大化するため、950℃以下とすることが好ましい。なお、Ar3変態点はオーステナイトから冷却する際の熱膨張曲線より測定することができる。   The quenching start temperature is preferably set to a temperature equal to or higher than the Ar3 transformation point. In order to set the quenching start temperature to a temperature equal to or higher than the Ar3 transformation point, the hot rolling end temperature is preferably set to 800 ° C or higher, which is a temperature equal to or higher than the Ar3 transformation point. Moreover, since a crystal grain will coarsen when hot rolling completion temperature is too high, it is preferable to set it as 950 degrees C or less. The Ar3 transformation point can be measured from a thermal expansion curve when cooling from austenite.

焼入れの冷却速度は、マルテンサイト相が形成される冷却速度以上とする。マルテンサイト相が自己焼戻し(オートテンパー)されることを防止するため、冷却停止温度は300℃以下とすることが好ましい。より好ましくは200℃以下である。   The quenching cooling rate is equal to or higher than the cooling rate at which the martensite phase is formed. In order to prevent the martensite phase from being self-tempered (auto-tempered), the cooling stop temperature is preferably 300 ° C. or lower. More preferably, it is 200 degrees C or less.

直接焼入れ処理を再加熱焼き入れ処理としてもよい。再加熱温度としては、850〜950℃とすることが望ましい。再加熱後の焼入れの冷却速度、冷却停止温度は直接焼入れ処理に準じる。直接焼入れ処理、再加熱焼き入れ処理のいずれであっても、その後に焼き戻し処理は行わない。   The direct quenching process may be a reheat quenching process. The reheating temperature is preferably 850 to 950 ° C. The quenching cooling rate and the cooling stop temperature after reheating are in accordance with the direct quenching process. In any of the direct quenching process and the reheating quenching process, the tempering process is not performed thereafter.

表1に示す組成の溶鋼を、真空溶解炉で溶製し、鋳型に鋳造し、150kg鋼塊(鋼素材)とした。これらの鋼素材を、加熱後、熱間圧延し、熱間圧延終了後直ちに焼入れ(直接焼入れ)する直接焼入れ処理(DQ)を行った。一部の鋼板では、熱間圧延終了後空冷し、再加熱したのち、焼入れする再加熱焼入れ処理(RQ)を行った。   Molten steel having the composition shown in Table 1 was melted in a vacuum melting furnace and cast into a mold to obtain a 150 kg steel ingot (steel material). These steel materials were subjected to a direct quenching process (DQ) in which the steel materials were heated and hot-rolled, and were quenched (directly quenched) immediately after the hot rolling was completed. Some steel plates were air-cooled after hot rolling was completed, re-heated, and then re-heated and quenched (RQ) for quenching.

得られた鋼板から、試験片を採取し、組織観察、表面硬さ試験、シャルピ−衝撃試験、耐腐食摩耗試験を実施した。
(1)組織観察
得られた鋼板の板厚の1/4となる位置から、観察面が圧延方向と平行方向断面となるように組織観察用試験片を採取し、研磨後、ピクリン酸腐食液で腐食して旧γ粒を現出させた。光学顕微鏡(倍率:400倍)で観察し、各100個の旧γ粒の円相当径を測定し、得られた値を算術平均し、平均値をその鋼板の旧γ粒径とした。
Test pieces were sampled from the obtained steel plates and subjected to structure observation, surface hardness test, Charpy impact test, and corrosion wear resistance test.
(1) Microstructure observation A specimen for microstructural observation was collected from a position where the thickness of the obtained steel sheet was ¼ so that the observation surface had a cross section parallel to the rolling direction. Corrosion caused the old γ grains. Observed with an optical microscope (magnification: 400 times), the equivalent circle diameter of 100 old γ grains was measured, the obtained values were arithmetically averaged, and the average value was taken as the old γ grain diameter of the steel sheet.

また、得られた鋼板の板厚の1/4となる位置から、同様に薄膜状試片(透過電子顕微鏡組織観察用試験片)を採取し、研削、研磨(機械研磨、電解研磨)により薄膜とし、透過電子顕微鏡(倍率:20000倍)により各20視野観察し、セメンタイトの析出していない領域をマルテンサイト相領域とし、その面積を測定し、組織全体に対する割合(%)で表示し、マルテンサイト分率(面積率)とした。なお、セメンタイトが析出した相についてもその種類について判定した。
(2)表面硬さ試験
得られた鋼板から、表面硬さ測定用試験片を採取し、JIS Z 2243(1998)の規定に準拠し、表面硬さHBW10/3000を測定した。硬さ測定は、10mmのタングステン硬球を使用し、荷重は3000kgfとした。
(3)シャルピー衝撃試験
得られた鋼板の板厚の1/4の位置で、圧延方向に垂直な方向(C方向)からVノッチ試験片を採取し、JIS Z 2242(1998)の規定に準拠して、シャルピー衝撃試験を実施した。試験温度は−40℃での吸収エネルギーvE−40(J)を求めた。なお、試験片本数は各3本とし、その算術平均を当該鋼板の吸収エネルギーvE−40とした。vE−40が30J以上である鋼板を母材の低温靱性に優れる鋼板と評価した。
(4)耐腐食摩耗試験
得られた鋼板の表層下1mmの位置から摩耗試験片(大きさ:10mm厚×25mm幅×75mm長さ)を採取し、摩耗試験機に装着し、摩耗試験を実施した。摩耗試験片は、試験機回転子の回転軸と垂直に、かつ25mm×75mmの面が回転円の円周接線方向となるように、取り付けたのち、試験片および回転子を外槽で覆い、内部に摩耗材を導入した。摩耗材は、平均粒径0.65mmの硅砂、および濃度が15000ppmとなるよう調製したNaCl水溶液を3:2の重量比となるよう混合したものを用いた。
Similarly, a thin film specimen (transmission electron microscope structure observation specimen) is taken from a position that is 1/4 of the thickness of the obtained steel sheet, and the thin film is obtained by grinding and polishing (mechanical polishing, electrolytic polishing). And 20 fields of view with a transmission electron microscope (magnification: 20000 times), the area where cementite is not precipitated is the martensite phase area, the area is measured, and the ratio is expressed as a percentage (%) of the entire structure. The site fraction (area ratio) was used. In addition, about the phase in which cementite precipitated, the kind was also determined.
(2) Surface hardness test A test piece for measuring the surface hardness was collected from the obtained steel sheet, and the surface hardness HBW10 / 3000 was measured in accordance with the provisions of JIS Z 2243 (1998). For the hardness measurement, a tungsten hard ball of 10 mm was used, and the load was 3000 kgf.
(3) Charpy impact test V-notch test specimens were taken from the direction perpendicular to the rolling direction (C direction) at a quarter of the plate thickness of the obtained steel sheet, and conformed to the provisions of JIS Z 2242 (1998). A Charpy impact test was conducted. The test temperature calculated | required absorption energy vE- 40 (J) in -40 degreeC. Note that the number of test pieces was three each, and the arithmetic average was the absorbed energy vE- 40 of the steel sheet. A steel plate having a vE- 40 of 30 J or more was evaluated as a steel plate excellent in the low temperature toughness of the base material.
(4) Corrosion-resistant wear test Abrasion test piece (size: 10mm thickness x 25mm width x 75mm length) was sampled from a position 1mm below the surface layer of the obtained steel sheet, mounted on a wear tester, and subjected to a wear test. did. The wear test piece is attached so that the surface of the test machine rotor is perpendicular to the rotation axis of the test machine rotor and the surface of 25 mm × 75 mm is in the circumferential tangent direction of the rotation circle, and then the test piece and the rotor are covered with an outer tub, Wear material was introduced inside. The wear material used was a mixture of cinnabar sand having an average particle diameter of 0.65 mm and an aqueous NaCl solution prepared to a concentration of 15000 ppm so that the weight ratio was 3: 2.

試験条件は、回転子:600回/分、外槽:45回/分でそれぞれ回転させた。回転子の回転数が、計10800回となるまで回転させた。試験終了後、各試験片の重量を測定した。   The test conditions were such that the rotor was rotated at 600 times / minute and the outer tank was rotated at 45 times / minute. The rotor was rotated until the total number of rotations reached 10800 times. After completion of the test, the weight of each test piece was measured.

試験後重量と初期重量との差(=重量減少量)を算出し、SS400(JIS G3101 一般構造用圧延鋼材)の重量減少量を基準値とし、耐摩耗比(=(基準値)/(試験片の重量減少量))を算出した。耐摩耗比が1.5以上である場合を「腐食環境における耐摩耗性に優れる」と評価した。   The difference between the weight after the test and the initial weight (= weight reduction amount) is calculated, and the wear reduction ratio (= (reference value) / (test) The weight reduction amount of the piece)) was calculated. The case where the wear resistance ratio was 1.5 or more was evaluated as “excellent in wear resistance in a corrosive environment”.

表2に製造条件と試験結果を併せて示す。本発明例(No.1〜11)はいずれも、400HBW10/3000以上の高い表面硬さ、vE−40:30J以上の優れた低温靱性、耐摩耗比:1.5以上の優れた耐腐食摩耗性を有している。一方、本発明の範囲を外れる比較例(No.12〜16)は、表面硬さ、低温靱性、あるいは耐腐食摩耗性の少なくとも一つが本発明例と比較して劣っている。 Table 2 shows the manufacturing conditions and test results together. Examples of the present invention (Nos. 1 to 11) all have a high surface hardness of 400 HBW 10/3000 or more, an excellent low temperature toughness of vE- 40 : 30 J or more, and an excellent corrosion resistance of 1.5 or more. It has sex. On the other hand, the comparative examples (Nos. 12 to 16) outside the scope of the present invention are inferior to the inventive examples in at least one of surface hardness, low temperature toughness, and corrosion wear resistance.

Figure 2015193873
Figure 2015193873

Figure 2015193873
Figure 2015193873

Claims (3)

質量%で、
C:0.18〜0.25%、
Si:0.05〜1.00%、
Mn:0.10〜2.00%、
P:0.020%以下、
S:0.0050%以下、
Al:0.005〜0.100%、
Cr:0.05〜2.00%、
Nb:0.005〜0.100%、
Ti:0.005〜0.100%、
W:0.05〜1.00%、
下記の(1)式で定義されるDI*が45.0以上、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、旧オーステナイト粒径が25μm以下である焼入れままマルテンサイト相を主相とする組織と、さらに、表面硬さが、ブリネル硬さHBW10/3000で400以上を有することを特徴とする腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板。
DI*=33.85×(0.1×C)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo+1)×(1.75×V+1)×(1.5×W+1) (1)
式において、各合金元素は含有量(質量%)とする。
% By mass
C: 0.18 to 0.25%,
Si: 0.05-1.00%,
Mn: 0.10 to 2.00%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0050% or less,
Al: 0.005 to 0.100%,
Cr: 0.05 to 2.00%,
Nb: 0.005 to 0.100%,
Ti: 0.005 to 0.100%,
W: 0.05-1.00%,
A composition comprising DI * defined by the following formula (1) of 45.0 or more, the balance Fe and inevitable impurities, and a structure having a martensite phase as a main phase as-quenched with a prior austenite grain size of 25 μm or less; Furthermore, a thick steel plate having excellent wear resistance in a corrosive environment, characterized in that the surface hardness is 400 or more according to Brinell hardness HBW10 / 3000.
DI * = 33.85 × (0.1 × C) 0.5 × (0.7 × Si + 1) × (3.33 × Mn + 1) × (0.35 × Cu + 1) × (0.36 × Ni + 1) × (2.16 × Cr + 1) × (3 × Mo + 1) × (1.75 × V + 1) × (1.5 × W + 1) (1)
In the formula, each alloy element has a content (mass%).
さらに、質量%で、
Mo:0.05〜1.00%、
Cu:0.03〜1.00%、
Ni:0.03〜2.00%、
V:0.005〜0.100%、
B:0.0003〜0.0030%
から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする請求項1記載の腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板。
Furthermore, in mass%,
Mo: 0.05-1.00%,
Cu: 0.03-1.00%,
Ni: 0.03-2.00%,
V: 0.005-0.100%,
B: 0.0003 to 0.0030%
The thick steel plate having excellent wear resistance in a corrosive environment according to claim 1, comprising one or more selected from the group consisting of:
さらに、質量%で、
REM:0.0005〜0.0080%、
Ca:0.0005〜0.0050%、
Mg:0.0005〜0.0050%、
から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする請求項1または2記載の腐食環境における耐摩耗性に優れた厚鋼板。
Furthermore, in mass%,
REM: 0.0005 to 0.0080%,
Ca: 0.0005 to 0.0050%,
Mg: 0.0005 to 0.0050%,
The thick steel plate having excellent wear resistance in a corrosive environment according to claim 1 or 2, comprising one or more selected from the group consisting of:
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