JP2017008344A - Wear-resistant steel plate and production method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wear-resistant steel plate combining excellent wear resistance with excellent workability.SOLUTION: There is provided the wear-resistant steel plate which contains, by mass%, C:0.12 to 0.30%, Si:0.01 to 1.0%, Mn:0.5 to 2.0%, P:0.015% or less, S:0.005% or less, Cr:0.3 to 1.5%, Al:0.03 to 0.08%, Ti:0.005 to 0.02%, B:0.0005 to 0.003%, N:0.005% or less, O:0.003% or less, Mo:0 to 1.5%, Ni:0 to 1.5%, Cu:0 to 1.0%, Nb:0 to 0.1%, V:0 to 0.1%, Ca:0 to 0.01%, Mg:0 to 0.01% and the balance Fe with impurities, and in which difference (H2-H1) between Vickers hardness H1 at a position 0.5 mm away from at least one surface and Vickers hardness H2 at a position 1.5 mm away from the one surface is 30 or more, Brinell hardness at a position 0.7 mm away from each surface is 350 or more, 90% or more of a metallographic structure in a region 0.5 mm to 0.25t (t is plate thickness (mm)) away from each surface is martensite structure.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、耐摩耗鋼板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a wear-resistant steel plate and a method for producing the same.

例えば、土木、鉱山用の建設機械、大型の産業機械などに用いられる部材には耐摩耗性が求められる。耐摩耗性が部材の表面硬さに強く支配されることが知られているように、耐摩耗性が要求される機械の構成部材には高硬度鋼が適用されている。   For example, wear resistance is required for members used in civil engineering, mining construction machines, large industrial machines, and the like. As it is known that the wear resistance is strongly controlled by the surface hardness of the member, high-hardness steel is applied to the structural member of the machine that requires the wear resistance.

国際公開第2011/061812号(特許文献1)には、所定の化学組成を有し、焼入性指数DIと鋼の板厚t(mm)との比(DI/t)が0.5〜15.0、マルテンサイト変態開始温度Msが430以下、ミクロ組織中のマルテンサイト比率Mが70%以上、M×Cが23以下、表面硬さがブリネル硬さでHBW400〜500である高靱性耐摩耗鋼に関する発明が開示されている。   International Publication No. 2011/066182 (Patent Document 1) has a predetermined chemical composition, and the ratio (DI / t) between the hardenability index DI and the steel sheet thickness t (mm) is 0.5 to 15.0, martensite transformation start temperature Ms is 430 or less, martensite ratio M in the microstructure is 70% or more, M × C is 23 or less, surface hardness is Brinell hardness, HBW 400-500 An invention relating to wear steel is disclosed.

特開平10−8186号公報(特許文献2)には、鋼板の表層部がマルテンサイト組織またはマルテンサイトとベイナイトの混合組織からなり、前記鋼板の表層部のビッカース硬さが300〜550の範囲で、かつ前記鋼板の表層部と内部の境界位置のビッカース硬さHVsと前記鋼板内部の中心位置のビッカース硬さHVcおよび前記鋼板の板厚t(mm)との関係が、前記鋼板の板厚tが30mm未満では、HVs−HVc≧0.4×tであり、前記鋼板の板厚tが30mm以上では、HVs−HVc≧0.6×t−6である耐摩耗鋼板に関する発明が開示されている。   In JP-A-10-8186 (Patent Document 2), the surface layer portion of the steel sheet is composed of a martensite structure or a mixed structure of martensite and bainite, and the Vickers hardness of the surface layer portion of the steel sheet is in the range of 300 to 550. And the relationship between the Vickers hardness HVs at the boundary between the surface layer portion and the inside of the steel sheet, the Vickers hardness HVc at the center position inside the steel sheet, and the sheet thickness t (mm) of the steel sheet, Is less than 30 mm, HVs−HVc ≧ 0.4 × t, and when the plate thickness t of the steel sheet is 30 mm or more, an invention relating to a wear-resistant steel sheet having HVs−HVc ≧ 0.6 × t-6 is disclosed. Yes.

国際公開第2011/061812号International Publication No. 2011/0661812 特開平10−8186号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-8186

特許文献1に記載の発明では、耐摩耗性、靱性および加工性が並立できる範囲に表面硬さを制御するためにC含有量を制御することとしている。しかし、表面硬さのみに着目しており、耐摩耗性および加工性の両立は困難な場合がある。   In the invention described in Patent Document 1, the C content is controlled in order to control the surface hardness within a range in which wear resistance, toughness, and workability can be aligned. However, attention is focused only on the surface hardness, and it may be difficult to achieve both wear resistance and workability.

特許文献2に記載の発明では、表層位置および中心位置の硬さに着目しているものの、表層位置よりも中心位置における硬さが低いため、優れた耐磨耗性を維持するのは困難である。   Although the invention described in Patent Document 2 focuses on the hardness of the surface layer position and the center position, the hardness at the center position is lower than the surface layer position, so it is difficult to maintain excellent wear resistance. is there.

このように、鋼板の表面硬さは、上昇させると、耐摩耗性を上昇させる一方で加工性を劣化させ、低下させると、加工性を上昇させる一方で耐摩耗性を劣化させる。このため、従来技術において、優れた耐摩耗性および加工性を有する鋼材を得ることはできていない。   As described above, when the surface hardness of the steel sheet is increased, the wear resistance is increased while the workability is deteriorated. When the surface hardness is decreased, the workability is increased while the wear resistance is deteriorated. For this reason, in the prior art, steel materials having excellent wear resistance and workability cannot be obtained.

本発明は、従来技術の問題を解決するためになされたものであり、優れた耐摩耗性および加工性を有する耐磨耗鋼板を提供することを課題としている。   The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a wear-resistant steel plate having excellent wear resistance and workability.

本発明者らは、この課題に対し、加工性を向上させるメカニズムについて詳細に検討をし、下記の知見を得た。   In order to solve this problem, the present inventors have studied in detail a mechanism for improving workability, and obtained the following knowledge.

(a)鋼板を加工する際、最も鋼板および加工器具に負荷がかかるのは、加工の初期段階、すなわち、鋼板の表面を加工するときである。そして、一旦加工が進めば、加工初期に比べて容易に加工を進めることができる。したがって、優れた耐摩耗性を確保するために鋼板内部の硬さを維持する一方で、鋼板の表裏面の極一部のみに加工性の高い軟質層を形成させればよい。   (A) When the steel plate is processed, the load is most applied to the steel plate and the processing tool at the initial stage of processing, that is, when the surface of the steel plate is processed. And once a process advances, a process can be easily advanced compared with the initial stage of a process. Therefore, in order to ensure excellent wear resistance, the hardness inside the steel plate is maintained, while a soft layer with high workability may be formed only on a part of the front and back surfaces of the steel plate.

(b)このような軟質相を鋼板の表裏面に形成するためには、鋼板の表裏面の極一部のみに局所的に焼戻しを実施すればよく、例えば、短時間の焼戻し処理が考えられる。しかし、単に、焼戻し処理の時間を短くするだけでは、加工性を向上させるのに十分な厚さの軟質層を形成させるとともに、鋼板内部の硬さを確保することが困難となる。   (B) In order to form such a soft phase on the front and back surfaces of the steel sheet, it is only necessary to locally temper only a part of the front and back surfaces of the steel sheet. For example, a short-time tempering process is conceivable. . However, simply shortening the tempering time makes it difficult to form a soft layer having a sufficient thickness to improve workability and to secure the hardness inside the steel sheet.

そこで、本発明者らは、鋼板内部の硬さを低下させることなく、鋼板の表裏面の極一部のみに加工性の高い軟質層を設ける方法について更なる検討を重ねた結果、下記の知見を得た。   Therefore, as a result of further studies on a method of providing a soft layer with high workability only on a very small part of the front and back surfaces of the steel sheet without reducing the hardness inside the steel sheet, the inventors have found the following knowledge Got.

(c)熱間圧延後直接焼入れプロセスにおいて、冷却を一旦中断すると、鋼板内部の潜熱によって復熱が生じる。この複熱を利用すれば、鋼板の表裏面の極一部のみに局所的に焼戻しを実施することができ、その結果、鋼板の表裏面の極一部のみに加工性の高い軟質層を形成することができる。   (C) In the direct quenching process after hot rolling, once cooling is interrupted, recuperation occurs due to the latent heat inside the steel sheet. By using this double heat, it is possible to temper locally on only a part of the front and back surfaces of the steel sheet, and as a result, a soft layer with high workability is formed on only a part of the front and back surfaces of the steel sheet. can do.

(d)一方、冷却の中断時間が長すぎると、焼入れが不十分となり、鋼板内部の硬さが低下する。このため、焼入れ処理としての最低限の平均冷却速度を維持することが重要である。   (D) On the other hand, if the cooling interruption time is too long, quenching becomes insufficient, and the hardness inside the steel sheet decreases. For this reason, it is important to maintain a minimum average cooling rate as a quenching treatment.

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、下記の耐磨耗鋼板およびその製造方法を要旨としている。   The present invention has been made on the basis of the above findings, and the gist of the present invention is the following wear-resistant steel plate and a method for producing the same.

(A)化学組成が、質量%で、
C:0.12〜0.30%、
Si:0.01〜1.0%、
Mn:0.5〜2.0%、
P:0.015%以下、
S:0.005%以下、
Cr:0.3〜1.5%、
Al:0.03〜0.08%、
Ti:0.005〜0.02%、
B:0.0005〜0.003%、
N:0.005%以下、
O:0.003%以下、
Mo:0〜1.5%、
Ni:0〜1.5%、
Cu:0〜1.0%、
Nb:0〜0.1%、
V:0〜0.1%、
Ca:0〜0.01%、
Mg:0〜0.01%、
残部:Feおよび不純物である耐磨耗鋼板であって、
前記鋼板の板厚方向において、前記鋼板の少なくとも一方の表面から0.5mm位置のビッカース硬さH1と、該表面から1.5mm位置のビッカース硬さH2との差(H2−H1)が、30以上であり、
前記鋼板のそれぞれの表面から0.7mm位置のブリネル硬さが、350以上であり、
前記鋼板のそれぞれの表面から0.5mm以上0.25t(t:板厚(mm))以下の領域における金属組織が、90%以上のマルテンサイト組織である、
耐摩耗鋼板。
(A) The chemical composition is mass%,
C: 0.12 to 0.30%,
Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 2.0%
P: 0.015% or less,
S: 0.005% or less,
Cr: 0.3 to 1.5%,
Al: 0.03-0.08%,
Ti: 0.005 to 0.02%,
B: 0.0005 to 0.003%,
N: 0.005% or less,
O: 0.003% or less,
Mo: 0 to 1.5%,
Ni: 0 to 1.5%,
Cu: 0 to 1.0%
Nb: 0 to 0.1%,
V: 0 to 0.1%
Ca: 0 to 0.01%,
Mg: 0 to 0.01%,
The balance: a wear-resistant steel plate that is Fe and impurities,
In the thickness direction of the steel sheet, the difference (H2−H1) between the Vickers hardness H1 at a position of 0.5 mm from at least one surface of the steel sheet and the Vickers hardness H2 at a position of 1.5 mm from the surface is 30 That's it,
Brinell hardness at 0.7 mm position from each surface of the steel sheet is 350 or more,
The metal structure in the region of 0.5 mm or more and 0.25 t (t: plate thickness (mm)) or less from each surface of the steel sheet is a martensite structure of 90% or more.
Wear-resistant steel plate.

(B)質量%で、
Mo:1.5%以下、Ni:1.5%以下、Cu:1.0%以下、Nb:0.1%以下およびV:0.1%以下から選択される1種以上を含有する、
上記(A)の耐摩耗鋼板。
(B) In mass%,
Mo: 1.5% or less, Ni: 1.5% or less, Cu: 1.0% or less, Nb: 0.1% or less and V: containing at least one selected from 0.1% or less,
The wear-resistant steel sheet of (A) above.

(C)質量%で、
Ca:0.01%以下およびMg:0.01%以下から選択される1種以上を含有する、
上記(A)または(B)に記載の耐摩耗鋼板。
(C)% by mass,
Containing one or more selected from Ca: 0.01% or less and Mg: 0.01% or less,
The wear-resistant steel sheet according to (A) or (B) above.

(D)下記(1)〜(3)の工程を備える、耐摩耗鋼板の製造方法。
(1)上記(A)〜(C)のいずれかの化学組成を備えたスラブを1000〜1200℃に加熱する加熱工程、
(2)前記スラブを熱間で圧延して鋼板を得るに際して、850℃以上の温度域におけるスラブ厚さに対する累積圧下率が50%以上であり、かつ750℃以上の温度域で圧延を完了する熱間圧延工程、および、
(3)前記鋼板を680℃以上の温度域から500℃以下の温度域まで冷却するに際して、前記鋼板のそれぞれの表面から0.25t(t:板厚(mm))位置における平均冷却速度が下記式から求められるVc(℃/s)以上であり、かつ冷却途中に少なくとも一回、前記鋼板の少なくとも一方の表面温度が300℃以下となり、その後400℃以上に複熱する熱履歴を経る焼入れ工程。

Figure 2017008344
ただし、上記式中の各元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を意味する。 (D) A method for producing a wear-resistant steel sheet, comprising the following steps (1) to (3).
(1) A heating step of heating a slab having the chemical composition of any one of (A) to (C) to 1000 to 1200 ° C.
(2) When the steel sheet is obtained by hot rolling the slab, the rolling reduction is completed at a temperature range of 750 ° C. or higher with a cumulative reduction ratio of 50% or more with respect to the slab thickness in a temperature range of 850 ° C. or higher. Hot rolling process, and
(3) When cooling the steel sheet from a temperature range of 680 ° C. or more to a temperature range of 500 ° C. or less, the average cooling rate at the position of 0.25 t (t: plate thickness (mm)) from each surface of the steel plate is as follows: A quenching step that is equal to or higher than Vc (° C./s) obtained from the equation and that undergoes a thermal history in which at least one surface temperature of the steel sheet is 300 ° C. or lower during cooling, and then double-heats to 400 ° C. or higher. .
Figure 2017008344
However, each element symbol in the above formula means the content (% by mass) of each element.

本発明によれば、優れた耐摩耗および加工性を兼備した耐摩耗鋼板を提供することができる。この耐摩耗鋼板は、例えば、土木、鉱山用の建設機械、大型の産業機械など耐摩耗性が求められる機械構成部材として用いるのに好適である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abrasion-resistant steel plate which has the outstanding abrasion resistance and workability can be provided. This wear-resistant steel plate is suitable for use as a machine component that requires wear resistance, such as civil engineering, mining construction machines, and large industrial machines.

以下に、本発明の構成要件について詳しく説明する。なお、各元素の含有量の「%」表示は「質量%」を意味する。   Hereinafter, the constituent requirements of the present invention will be described in detail. In addition, "%" display of the content of each element means "mass%".

(A)鋼板の化学組成について
C:0.12〜0.30%
Cは、表面硬さの向上に最も有効であり、かつ安価な元素である。C含有量が0.12%未満の場合、他の合金元素を含有させて硬さ低下を補う必要が生じ、コスト増となる。一方、その含有量が0.30%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともに耐遅れ破壊性が著しく阻害される。このため、C含有量は、0.12〜0.30%とする。好ましい下限は0.15%であり、好ましい上限は0.28%である。
(A) Chemical composition of steel sheet C: 0.12 to 0.30%
C is the most effective and inexpensive element for improving the surface hardness. If the C content is less than 0.12%, it is necessary to contain other alloy elements to compensate for the decrease in hardness, resulting in an increase in cost. On the other hand, when the content exceeds 0.30%, workability is remarkably deteriorated and delayed fracture resistance is remarkably inhibited. For this reason, C content shall be 0.12-0.30%. A preferred lower limit is 0.15% and a preferred upper limit is 0.28%.

Si:0.01〜1.0%
Siは、表面硬さおよび耐遅れ破壊性、それぞれの向上に寄与する。Si含有量が0.01%未満では上記の効果が不十分である。一方、その含有量が1.0%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともに耐熱亀裂発生性に影響を与える靱性を劣化させる。このため、Si含有量は、0.01〜1.0%とする。好ましい下限は0.05%であり、好ましい上限は0.8%である。
Si: 0.01 to 1.0%
Si contributes to improvement in surface hardness and delayed fracture resistance. If the Si content is less than 0.01%, the above effect is insufficient. On the other hand, if the content exceeds 1.0%, the workability is remarkably deteriorated and the toughness that affects the heat cracking resistance is deteriorated. For this reason, Si content is made into 0.01 to 1.0%. A preferred lower limit is 0.05% and a preferred upper limit is 0.8%.

Mn:0.5〜2.0%
Mnは、焼入れ性向上を通じて表面硬さを向上させる。Mn含有量が0.5%未満では、他の合金元素を含有させて硬さを補う必要が生じ、コスト増となる。一方、その含有量が2.0%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともに耐遅れ破壊性能を著しく損なう。このため、Mn含有量は、0.5〜2.0%とする。好ましい下限は0.6%であり、好ましい上限は1.6%である。
Mn: 0.5 to 2.0%
Mn improves surface hardness through improved hardenability. If the Mn content is less than 0.5%, it is necessary to supplement the hardness by containing other alloy elements, resulting in an increase in cost. On the other hand, when the content exceeds 2.0%, workability is remarkably deteriorated and delayed fracture resistance is remarkably impaired. For this reason, Mn content shall be 0.5 to 2.0%. A preferred lower limit is 0.6% and a preferred upper limit is 1.6%.

P:0.015%以下
Pは、鋼中に不可避的不純物として存在し、結晶粒界に偏析して鋼の耐遅れ破壊性および靱性を劣化させるため、その含有量はできるだけ低いことが望ましい。特に、P含有量が0.015%を超えると劣化が著しいため、P含有量は、0.015%以下に限定する。好ましくは0.012%以下である。
P: 0.015% or less P is present as an inevitable impurity in the steel and segregates at the grain boundaries to degrade the delayed fracture resistance and toughness of the steel. Therefore, its content is desirably as low as possible. In particular, since the deterioration is significant when the P content exceeds 0.015%, the P content is limited to 0.015% or less. Preferably it is 0.012% or less.

S:0.005%以下
Sは、鋼の延性および靱性を劣化させる不可避的不純物元素である。その含有量が0.005%を超えると、このような悪影響が顕在化してくることから、S含有量は0.005%以下に限定する。好ましくは0.003%以下である。
S: 0.005% or less S is an inevitable impurity element that deteriorates the ductility and toughness of steel. If the content exceeds 0.005%, such adverse effects become obvious, so the S content is limited to 0.005% or less. Preferably it is 0.003% or less.

Cr:0.3〜1.5%
Crは、焼入れ性を高める働きを通じて、硬さおよび靱性の双方の向上に有効である。Cr含有量が0.3%未満の場合、上記の効果が充分ではない。一方、その含有量が1.5%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともに靱性を著しく劣化させる。このため、Cr含有量は0.3〜1.5%とする。好ましい下限は0.5%であり、好ましい上限は1.2%である。
Cr: 0.3 to 1.5%
Cr is effective in improving both hardness and toughness through the work of improving hardenability. When the Cr content is less than 0.3%, the above effect is not sufficient. On the other hand, when the content exceeds 1.5%, workability is remarkably deteriorated and toughness is remarkably deteriorated. For this reason, Cr content shall be 0.3-1.5%. A preferred lower limit is 0.5% and a preferred upper limit is 1.2%.

Al:0.03〜0.08%
Alは、スラブ加熱時にAlNを生成することにより初期オーステナイト粒の過成長を効果的に抑制する。Al含有量が0.03%未満ではその効果が少ない。一方、その含有量が0.08%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともに靱性が著しく劣化する。このため、Al含有量は0.03〜0.08%とする。好ましい下限は0.04%であり、好ましい上限は0.07%である。なお、本発明のAl含有量とは、酸可溶Al(所謂「sol.Al」)を指す。
Al: 0.03-0.08%
Al effectively suppresses overgrowth of initial austenite grains by generating AlN during slab heating. If the Al content is less than 0.03%, the effect is small. On the other hand, when the content exceeds 0.08%, workability is remarkably deteriorated and toughness is remarkably deteriorated. For this reason, Al content is made into 0.03 to 0.08%. A preferred lower limit is 0.04% and a preferred upper limit is 0.07%. The Al content of the present invention refers to acid-soluble Al (so-called “sol.Al”).

Ti:0.005〜0.02%
Tiは、微細なTiNとなってNを固定し、加熱時のピンニング効果を発揮し、オーステナイト粒の成長を抑制するばかりでなく、B添加時には有効Bのオーステナイト粒界への偏析を助けて、焼入れ性を高める効果を合わせ持つ。これらの効果は、その含有量が0.005%未満では得られない。一方、その含有量が0.02%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともにTiNの粗大化が顕著化し靱性を低下させる。このため、Ti含有量は0.005〜0.02%とする。好ましい下限は0.008%であり、好ましい上限は0.016%である。
Ti: 0.005-0.02%
Ti becomes fine TiN and fixes N, exhibits a pinning effect at the time of heating, not only suppresses the growth of austenite grains, but also helps segregation of effective B to austenite grain boundaries when B is added, Combined with the effect of improving hardenability. These effects cannot be obtained when the content is less than 0.005%. On the other hand, when the content exceeds 0.02%, the workability is remarkably deteriorated and the coarsening of TiN becomes remarkable and the toughness is lowered. For this reason, Ti content shall be 0.005-0.02%. A preferred lower limit is 0.008% and a preferred upper limit is 0.016%.

B:0.0005〜0.003%
Bは、焼入れ性を著しく向上させる極めて重要な元素である。その含有量が0.0005%未満では効果が少ない。その含有量が0.003%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともに靱性を著しく劣化させる。このため、B含有量は0.0005〜0.003%とする。好ましい下限は0.001%であり、好ましい上限は0.002%である。
B: 0.0005 to 0.003%
B is an extremely important element that remarkably improves hardenability. If the content is less than 0.0005%, the effect is small. When the content exceeds 0.003%, workability is remarkably deteriorated and toughness is remarkably deteriorated. For this reason, B content shall be 0.0005 to 0.003%. A preferred lower limit is 0.001% and a preferred upper limit is 0.002%.

N:0.005%以下
Nは、鋼中に不可避的に含有する不純物である。多量に存在する場合にはHAZ靭性の悪化原因となる。また、N含有量が0.005%を超えると、加工性を著しく劣化させるとともに母材、HAZともに靱性が劣化するのを避けることができない。よって、N含有量は0.005%以下とする。好ましくは0.004%以下である。
N: 0.005% or less N is an impurity inevitably contained in steel. When present in a large amount, the HAZ toughness is deteriorated. On the other hand, if the N content exceeds 0.005%, workability is remarkably deteriorated and it is inevitable that the toughness is deteriorated in both the base material and the HAZ. Therefore, the N content is 0.005% or less. Preferably it is 0.004% or less.

O:0.003%以下
Oも、鋼中に不可避的に含有する不純物である。O含有量が増すと鋼中の非金属介在物が増し、加工性を著しく劣化させるとともに低温靱性を損なう。これを回避するために、O含有量は0.003%以下とする。
O: 0.003% or less O is also an impurity inevitably contained in the steel. When the O content increases, nonmetallic inclusions in the steel increase, which significantly deteriorates workability and impairs low-temperature toughness. In order to avoid this, the O content is set to 0.003% or less.

Mo:0〜1.5%、
Moは、母材の強度と靱性を向上させる効果があるので、必要に応じて含有させてもよい。その含有量が過剰な場合、特にHAZの硬さが高まり、靱性と耐SSC性を損なう。よって、Moを含有させる場合にはその含有量を1.5%以下とする。効果的に母材の強度と靭性を向上させるには、その含有量を0.05%以上とすることが好ましい。
Mo: 0 to 1.5%,
Since Mo has an effect of improving the strength and toughness of the base material, it may be contained as necessary. When the content is excessive, the hardness of the HAZ is increased, and the toughness and SSC resistance are impaired. Therefore, when it contains Mo, the content shall be 1.5% or less. In order to effectively improve the strength and toughness of the base material, the content is preferably 0.05% or more.

Ni:0〜1.5%、
Niは固溶状態において鋼のマトリックス(生地)の靭性を高める効果があるので、必要に応じて含有させてもよい。その含有量が過剰な場合、合金コストの上昇に見合った特性の向上が得られない。よって、Niを含有させる場合にはその含有量を1.5%以下とする。効果的に母材の靭性を向上させるには、その含有量を0.05%以上とすることが好ましい。
Ni: 0 to 1.5%,
Ni has the effect of increasing the toughness of the steel matrix (dough) in the solid solution state, and may be contained as necessary. When the content is excessive, the improvement of the characteristics commensurate with the increase in the alloy cost cannot be obtained. Therefore, when it contains Ni, the content shall be 1.5% or less. In order to effectively improve the toughness of the base material, the content is preferably 0.05% or more.

Cu:0〜1.0%、
Cuは、強度をより向上させる効果があるので、必要に応じて含有させてもよい。その含有量が過剰な場合、と合金コストの上昇に見合った特性の向上が得られない。よって、Cuを含有させる場合にはその含有量を1.0%以下とする。効果的に母材の強度を向上させるには、その含有量を0.05%以上とすることが好ましい。
Cu: 0 to 1.0%
Since Cu has an effect of further improving the strength, it may be contained as necessary. When the content is excessive, improvement in characteristics commensurate with an increase in alloy cost cannot be obtained. Therefore, when it contains Cu, the content shall be 1.0% or less. In order to effectively improve the strength of the base material, the content is preferably 0.05% or more.

Nb:0〜0.1%、
Nbは、スラブ加熱時に結晶粒の粗大化を抑制する効果がある他、焼入れ時にも同様の効果を発揮し組織の微細化に有効である。さらに、焼戻し時に粒内にNb(C,N)として析出し、降伏強度向上に寄与する働きを有する。このため、必要に応じて含有させてもよい。その含有量が過剰な場合、析出物の粗大化が顕著になり靱性を低下させる。よって、Nbを含有させる場合にはその含有量を0.1%以下とする。効果的にこれらの効果を得るには、その含有量を0.01%以上とすることが好ましい。
Nb: 0 to 0.1%,
Nb has the effect of suppressing the coarsening of crystal grains during slab heating, and also exhibits the same effect during quenching and is effective in refining the structure. Furthermore, it precipitates as Nb (C, N) in the grains during tempering and has a function of contributing to improvement in yield strength. For this reason, you may make it contain as needed. When the content is excessive, the coarsening of the precipitate becomes remarkable and the toughness is lowered. Therefore, when Nb is contained, the content is made 0.1% or less. In order to obtain these effects effectively, the content is preferably 0.01% or more.

V:0〜0.1%、
Vは、鋼の焼入れ性向上効果があり、さらに焼戻し処理時の析出効果により鋼板の強度を高めることもできるので、必要に応じて含有させてもよい。その含有量が過剰な場合、析出物の粗大化が顕著になり靱性を低下させる。よって、Vを含有させる場合にはその含有量を0.1%以下とする。効果的にこれらの効果を得るには、その含有量を0.01%以上とすることが好ましい。
V: 0 to 0.1%
V has an effect of improving the hardenability of the steel, and can further increase the strength of the steel sheet due to the precipitation effect during the tempering treatment. Therefore, V may be contained as necessary. When the content is excessive, the coarsening of the precipitate becomes remarkable and the toughness is lowered. Therefore, when V is contained, the content is made 0.1% or less. In order to obtain these effects effectively, the content is preferably 0.01% or more.

Ca:0〜0.01%、
Caは、含有させると非金属介在物が球状化し、低温靱性を向上させることができるので、必要に応じて含有させてもよい。その含有量が過剰な場合、CaO,CaS等の介在物が多量に生成して鋼の靱性を損なううえ、鋼の加工性を著しく劣化させる。よって、Caを含有させる場合にはその含有量を0.01%以下とする。効果的にこの効果を得るには、Ca含有量を0.001%以上とすることが好ましい。
Ca: 0 to 0.01%,
When Ca is contained, non-metallic inclusions are spheroidized and low temperature toughness can be improved, so Ca may be contained as necessary. When the content is excessive, inclusions such as CaO and CaS are generated in a large amount to impair the toughness of the steel, and the workability of the steel is remarkably deteriorated. Therefore, when Ca is contained, its content is set to 0.01% or less. In order to effectively obtain this effect, the Ca content is preferably 0.001% or more.

Mg:0〜0.01%、
Mgも、含有させると非金属介在物が球状化し、低温靱性を向上させることができるので、必要に応じて含有させてもよい。その含有量が過剰な場合、MgO,MgS等の介在物が多量に生成して鋼の靱性を損なううえ、鋼の加工性を著しく劣化させる。このため、Mgを含有させる場合にはその含有量を0.01%以下とする。効果的にこの効果を得るには、Mg含有量を0.001%以上とすることが好ましい。
Mg: 0 to 0.01%,
When Mg is also contained, nonmetallic inclusions can be spheroidized and low temperature toughness can be improved, so it may be contained as required. When the content is excessive, inclusions such as MgO and MgS are produced in a large amount to impair the toughness of the steel, and the workability of the steel is remarkably deteriorated. For this reason, when it contains Mg, the content shall be 0.01% or less. In order to effectively obtain this effect, the Mg content is preferably 0.001% or more.

本発明に係る耐磨耗鋼板は、上記で掲げる元素をそれぞれ適切な範囲で含有し、残部はFeおよび不純物である化学組成を有する。ここで、不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料その他の要因により混入する成分を意味する。   The wear-resistant steel sheet according to the present invention contains the elements listed above in appropriate ranges, and the balance has a chemical composition of Fe and impurities. Here, an impurity means the component mixed by raw materials and other factors, such as an ore and a scrap, when manufacturing steel materials industrially.

(B)鋼板の硬さおよび組織について
(B−1)軟化層について
優れた耐摩耗および加工性を兼備した鋼板を得るためには、鋼板内部の硬さを低下させることなく、鋼板の表裏面の極一部のみに加工性の高い軟質層を設けることが有効である。ここで、通常の焼入れプロセスを採用して得た鋼板の場合、表面から0.2mm程度までの領域は、脱炭により軟化傾向はあるが、それよりも深い領域では、焼きが入った硬質組織が形成される。そして、この程度の薄い軟化層では加工性を向上させることができない。
(B) Hardness and structure of steel plate (B-1) Softening layer In order to obtain a steel plate having both excellent wear resistance and workability, the front and back surfaces of the steel plate are not reduced without reducing the hardness inside the steel plate. It is effective to provide a soft layer with high workability only in a very small part of the film. Here, in the case of a steel sheet obtained by adopting a normal quenching process, the region from the surface to about 0.2 mm tends to soften by decarburization, but in a deeper region, a hard structure that has been quenched. Is formed. And with such a thin softened layer, the workability cannot be improved.

本発明者らは、曲げ加工性を向上させるために必要な軟化層の厚さについて詳細に検討した結果、耐摩耗性を確保するには、鋼板のそれぞれの表面から1.0mm以上の領域の硬さを確保する必要がある一方で、それよりも表面側の領域に十分な厚さの軟化層を設けることが重要であることがわかった。本発明者らは、鋭意研究を重ね、前記鋼板の板厚方向において、鋼板の表面から0.5mm位置のビッカース硬さH1と、該表面から1.5mm位置のビッカース硬さH2との差(H2−H1)が、曲げ加工性と相関があり、特に、この差(H2−H1)を30以上とすることにより耐磨耗性を低下させることなく、加工性を向上できることを突き止めた。差(H2−H1)は、35以上であることが好ましく、40以上であることがより好ましい。   As a result of examining the thickness of the softening layer necessary for improving the bending workability in detail, the present inventors have confirmed that the area of 1.0 mm or more from each surface of the steel sheet is required to ensure wear resistance. While it is necessary to ensure hardness, it has been found that it is important to provide a softened layer with a sufficient thickness in the region on the surface side of the surface. The inventors of the present invention have made extensive studies, and in the thickness direction of the steel sheet, the difference between the Vickers hardness H1 at a position of 0.5 mm from the surface of the steel sheet and the Vickers hardness H2 at a position of 1.5 mm from the surface ( H2-H1) has a correlation with bending workability, and in particular, it has been found that by making this difference (H2-H1) 30 or more, workability can be improved without reducing wear resistance. The difference (H2−H1) is preferably 35 or more, and more preferably 40 or more.

なお、上記の硬さについては、前記鋼板の少なくとも一方の表面がこの条件を満足しておれば、優れた加工性を備える鋼板が得られるが、鋼板の両方の表面がこの条件を満足していてもよい。   As for the above-mentioned hardness, if at least one surface of the steel sheet satisfies this condition, a steel sheet having excellent workability can be obtained. However, both surfaces of the steel sheet satisfy this condition. May be.

このように、本発明の耐磨耗鋼板は、鋼板の少なくとも一方の表面の極一部のみに軟質層を形成しているので、各種構造部材への加工時には優れた加工性を発揮する一方で、各種構造部材として鋼板が使用されるときには、その初期段階において軟化層が消失し、その後は、良好な耐磨耗性を発揮することができる。   As described above, the wear-resistant steel plate of the present invention forms a soft layer only on a very small part of at least one surface of the steel plate, and thus exhibits excellent workability when processing various structural members. When steel plates are used as various structural members, the softened layer disappears in the initial stage, and thereafter, good wear resistance can be exhibited.

(B−2)鋼板内部の硬さについて
上述のように、本発明は、鋼板の少なくとも一方の表面の極一部のみに軟質層を設けることにより加工性を向上させるものであるが、優れた耐磨耗性を確保するためには、鋼板内部が十分に硬いことが重要である。特に、鋼板のそれぞれの表面から0.7mm位置における硬さが低すぎると、耐磨耗性を確保することが難しい。よって、鋼板のそれぞれの表面から0.7mm位置のブリネル硬さは、350以上であることが必要である。この位置におけるブリネル硬さは、380以上であることが好ましく、400以上であることがより好ましい。
(B-2) Hardness inside the steel sheet As described above, the present invention improves the workability by providing a soft layer only on a very small part of at least one surface of the steel sheet. In order to ensure wear resistance, it is important that the inside of the steel plate is sufficiently hard. In particular, if the hardness at a position 0.7 mm from each surface of the steel sheet is too low, it is difficult to ensure wear resistance. Therefore, the Brinell hardness at 0.7 mm from each surface of the steel plate needs to be 350 or more. The Brinell hardness at this position is preferably 380 or more, and more preferably 400 or more.

(B−3)金属組織について
鋼板の耐磨耗性を確保するためには、鋼板内部をマルテンサイト主体の金属組織とする必要がある。具体的には、鋼板のそれぞれの表面から0.5mm以上0.25t(t:板厚(mm))以下の領域における金属組織が、90%以上のマルテンサイト組織であることが必要である。ここで、マルテンサイトには、焼戻しマルテンサイトが含まれる。マルテンサイト以外の組織(ベイナイトおよびフェライト組織)が10%を超える場合には、耐摩耗性の制御が困難となるからである。この領域における金属組織は、93%以上のマルテンサイト組織であることが好ましく、95%以上のマルテンサイト組織であることがより好ましい。
(B-3) Metal structure In order to ensure the wear resistance of the steel sheet, it is necessary to make the inside of the steel sheet a martensite-based metal structure. Specifically, the metal structure in the region of 0.5 mm or more and 0.25 t (t: plate thickness (mm)) or less from each surface of the steel sheet needs to be a martensite structure of 90% or more. Here, the martensite includes tempered martensite. This is because when the structure other than martensite (bainite and ferrite structure) exceeds 10%, it becomes difficult to control the wear resistance. The metal structure in this region is preferably 93% or more of martensite structure, and more preferably 95% or more of martensite structure.

(C)鋼板の製造方法
(C−1)スラブ加熱について
まず、上記(A)で説明した化学組成を有するスラブを用意する。スラブの製造方法については通常の方法を採用すればよい。例えば、インゴット法を採用してもよいが、コスト低減の観点からは、連続鋳造法を採用することが好ましい。
(C) Steel plate manufacturing method (C-1) Slab heating First, a slab having the chemical composition described in (A) above is prepared. A normal method may be adopted as a method for manufacturing the slab. For example, an ingot method may be employed, but it is preferable to employ a continuous casting method from the viewpoint of cost reduction.

スラブの加熱温度は、鋳造時に析出したTi、B等の粗大介在物を固溶させて、微細結晶温度域を拡大させるため、1000℃以上とする必要がある。一方、加熱温度が高すぎると、旧オーステナイトの粗粒化を招き、靭性が低下する。よって、スラブの加熱温度は1000〜1200℃とする。好ましい下限は1050℃であり、好ましい上限は1160℃である。   The heating temperature of the slab needs to be 1000 ° C. or higher in order to dissolve coarse inclusions such as Ti and B precipitated during casting to expand the fine crystal temperature range. On the other hand, when the heating temperature is too high, coarsening of the prior austenite is caused and the toughness is lowered. Therefore, the heating temperature of a slab shall be 1000-1200 degreeC. A preferred lower limit is 1050 ° C. and a preferred upper limit is 1160 ° C.

ここで、「スラブ」とは、鋼塊、ブルーム、ビレット等の総称である。スラブの厚さは問わないが、鋼板を製造する際、温度制御しながら、圧下を行うため、少なくとも仕上げ厚さの3倍以上の厚さとするのがよい。仕上げ厚の5倍以上の厚さとすることがより好ましい。また、鋼板の製造効率の観点から、スラブの厚さは仕上げ厚さの10倍以下であることが好ましい。   Here, “slab” is a general term for steel ingots, blooms, billets and the like. The thickness of the slab is not limited, but when the steel sheet is manufactured, the reduction is performed while controlling the temperature. Therefore, the thickness is preferably at least three times the finished thickness. More preferably, the thickness is at least 5 times the finished thickness. Further, from the viewpoint of steel plate production efficiency, the thickness of the slab is preferably 10 times or less of the finished thickness.

(C−2)熱間圧延について
鋼板内部の硬さを確保するためには、圧延時に、鋼板組織を細粒化するのが有効である。このため、再結晶域での制御圧延を実施するのがよい。なお、鋼板組織の細粒化は、靭性向上にも有効である。
(C-2) Hot rolling In order to ensure the hardness inside the steel sheet, it is effective to refine the steel sheet structure during rolling. For this reason, it is better to carry out controlled rolling in the recrystallization region. Note that the refinement of the steel sheet structure is also effective in improving toughness.

本発明の耐磨耗鋼板の製造方法においては、再結晶領域である850℃以上の温度域で圧延を行う。再結晶領域における圧延は、鋼板組織を再結晶化するとともに、オーステナイト粒径を細粒化する必要がある。オーステナイト粒径を十分に細粒化するためには、スラブ厚さに対する累積圧下率を50%以上とする必要がある。この累積圧下率の上限は、特に規定しないが、最終的に得られる厚鋼板の板厚を考えれば、再結晶領域での累積圧下率の上限は75%となる。   In the method for producing a wear-resistant steel sheet according to the present invention, rolling is performed in a temperature range of 850 ° C. or higher which is a recrystallization region. Rolling in the recrystallization region needs to recrystallize the steel sheet structure and reduce the austenite grain size. In order to sufficiently reduce the austenite grain size, it is necessary to set the cumulative reduction ratio with respect to the slab thickness to 50% or more. The upper limit of the cumulative rolling reduction is not particularly defined, but the upper limit of the cumulative rolling reduction in the recrystallization region is 75% considering the thickness of the finally obtained thick steel plate.

なお、熱間圧延の温度が低すぎると、圧延荷重の増大を招くとともに、次工程である焼入れを直接焼入れによって行うことができなくなる。よって、熱間圧延の完了温度は、750℃以上とする必要がある。熱間圧延の完了温度は、800℃以上とするのが好ましい。   In addition, when the temperature of hot rolling is too low, the rolling load is increased and quenching that is the next step cannot be performed by direct quenching. Therefore, the completion temperature of hot rolling needs to be 750 ° C. or higher. The completion temperature of hot rolling is preferably 800 ° C. or higher.

(C−3)焼入れについて
焼入れでは、いわゆる直接焼入れを行い、熱間圧延後の鋼板に焼きを入れる。すなわち、前工程である圧延工程を750℃以上で完了させ、そのまま680℃以上の温度域から500℃以下の温度域まで冷却を行う。焼入れ性を確保するため、さらに高温の域から焼入れを行うことが好ましく、焼入れは750℃以上の温度域から行うことが好ましい。
(C-3) About quenching In quenching, so-called direct quenching is performed and the steel sheet after hot rolling is quenched. That is, the pre-rolling process is completed at 750 ° C. or higher, and cooling is performed as it is from a temperature range of 680 ° C. or higher to a temperature range of 500 ° C. or lower. In order to ensure hardenability, it is preferable to perform quenching from a higher temperature range, and quenching is preferably performed from a temperature range of 750 ° C. or higher.

このとき、鋼板のそれぞれの表面から0.25t(t:板厚(mm))位置における平均冷却速度は、下記式から求められるVc(℃/s)以上であることが必要である。このような条件で冷却することによって、鋼板のそれぞれの表面から0.5mm以上0.25t(t:板厚(mm))以下の領域における金属組織を、90%以上のマルテンサイト組織とすることが可能となる。

Figure 2017008344
ただし、上記式中の各元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を意味する。 At this time, the average cooling rate at the position of 0.25 t (t: plate thickness (mm)) from each surface of the steel plate needs to be not less than Vc (° C./s) obtained from the following formula. By cooling under such conditions, the metal structure in the region of 0.5 mm or more and 0.25 t (t: plate thickness (mm)) or less from each surface of the steel sheet is made a martensite structure of 90% or more. Is possible.
Figure 2017008344
However, each element symbol in the above formula means the content (% by mass) of each element.

ここで、焼入れ後に、焼戻しを行う通常の熱処理によって、表層に軟化層を形成することも可能ではあるが、鋼板内部まで軟化が生じて、硬さが低減し、耐摩耗性の確保が困難となることが予想される。従って、熱間圧延後直接焼入れプロセスにおいて、冷却を一旦中断したときに生じる復熱を利用した部分的な焼戻しを行うのが有効である。   Here, after quenching, it is possible to form a softened layer on the surface layer by a normal heat treatment that performs tempering, but softening occurs to the inside of the steel plate, hardness is reduced, and it is difficult to ensure wear resistance. It is expected to be. Therefore, in the direct quenching process after hot rolling, it is effective to perform partial tempering using recuperation generated when cooling is temporarily interrupted.

すなわち、冷却途中において、少なくとも一回、前記鋼板の少なくとも一方の表面温度が300℃以下となり、その後400℃以上に複熱する熱履歴を経ることが重要である。このような熱履歴を経た鋼板表面は、表層が軟質の焼戻しマルテンサイト組織となり、内部がマルテンサイト組織となる。その結果、上記の「(B)鋼板の硬さおよび組織について」において説明した各構成要件をする鋼板を得ることが可能となる。上記の複熱は、複数回行ってもよい。   That is, during the cooling, it is important that at least once, the surface temperature of at least one of the steel sheets becomes 300 ° C. or lower, and then undergoes a heat history of double heating to 400 ° C. or higher. The steel sheet surface that has undergone such a thermal history has a soft tempered martensite structure on the surface and a martensite structure on the inside. As a result, it is possible to obtain a steel sheet having the constituent elements described in “(B) Hardness and structure of steel sheet”. The above double heat may be performed a plurality of times.

上記の復熱の熱履歴を実現させる方法としては、直接水冷時の冷却制御が有効である。すなわち、間隔をあけて設置した水冷装置に熱間圧延鋼板を通過させて冷却する。このとき、冷却の過程において、鋼板の表面温度が一旦300℃以下となっても、鋼板内部は圧延温度に近い高温ままである。このため、鋼板の表面温度が一旦300℃以下となった後の冷却装置間で、冷却を一旦停止することで鋼板の表面の400℃以上に復熱させることが可能となる。その結果、上記の複熱を生じさせた鋼板表面は、その表層が焼戻しマルテンサイト組織となり、軟化層が形成される。複熱温度は、鋼板内部の硬さを維持するためには460℃以下に制限することが好ましい。   As a method of realizing the heat history of the recuperation, cooling control during direct water cooling is effective. That is, the hot-rolled steel sheet is passed through a water-cooling apparatus installed at intervals and cooled. At this time, in the cooling process, even if the surface temperature of the steel sheet once becomes 300 ° C. or less, the inside of the steel sheet remains at a high temperature close to the rolling temperature. For this reason, it becomes possible to reheat to 400 degreeC or more of the surface of a steel plate by once stopping cooling between the cooling devices after the surface temperature of a steel plate once became 300 degrees C or less. As a result, the steel sheet surface on which the above double heat is generated has a tempered martensite structure on the surface layer, and a softened layer is formed. The double heat temperature is preferably limited to 460 ° C. or lower in order to maintain the hardness inside the steel plate.

上記の複熱後は、再度、冷却装置による冷却を実施する。このとき、鋼板のそれぞれの表面から0.25t(t:板厚(mm))位置における平均冷却速度をVc(℃/s)以上となるように冷却することで、鋼板内部については潜熱の影響で焼き戻しされず、マルテンサイト組織となる。その結果、鋼板の極表層のみに軟化層を形成するとともに、鋼板内部の硬さを確保することが可能となる。   After the above-mentioned double heat, cooling by the cooling device is performed again. At this time, by cooling so that the average cooling rate at the position of 0.25 t (t: plate thickness (mm)) from each surface of the steel plate becomes Vc (° C./s) or more, the inside of the steel plate is affected by the latent heat. It is not tempered and becomes a martensite structure. As a result, it is possible to form a softening layer only on the extreme surface layer of the steel plate and to secure the hardness inside the steel plate.

なお、上記の条件を満足すれば、複熱を生じさせた鋼板表面が焼戻しマルテンサイト組織となり、内部に向かってマルテンサイト組織の割合が増えていくことになる。ただし、焼入れ条件によっては、鋼板内部の金属組織が焼戻しマルテンサイトとなることもあるが、前記の(B−1)および(B−2)に掲げる硬さの条件ならびに(B−3)に掲げる金属組織の条件を満足する限り、問題がない。   If the above conditions are satisfied, the surface of the steel plate on which double heat is generated becomes a tempered martensite structure, and the ratio of the martensite structure increases toward the inside. However, depending on the quenching conditions, the metal structure inside the steel sheet may become tempered martensite, but the hardness conditions listed in the above (B-1) and (B-2) and (B-3) are listed. As long as the conditions of the metal structure are satisfied, there is no problem.

表1に示す化学組成を有するスラブを得た。得られたスラブに表2に示す条件で、加熱、熱間圧延および直接焼入れを実施して鋼板を得た。得られた鋼板の性能を以下の方法で評価した。その結果を表3に示す。   A slab having the chemical composition shown in Table 1 was obtained. The obtained slab was subjected to heating, hot rolling and direct quenching under the conditions shown in Table 2 to obtain a steel plate. The performance of the obtained steel sheet was evaluated by the following method. The results are shown in Table 3.

<ビッカース硬さ試験>
JIS Z 2244に従って、鋼板のC方向断面について、ビッカース硬さHV(1kg)を測定した。具体的には、一方の表面から0.5mm位置のビッカース硬さH1と、該表面から1.5mm位置のビッカース硬さH2とを測定した。
<Vickers hardness test>
According to JIS Z 2244, Vickers hardness HV (1 kg) was measured for the cross section in the C direction of the steel sheet. Specifically, a Vickers hardness H1 at a position of 0.5 mm from one surface and a Vickers hardness H2 at a position of 1.5 mm from the surface were measured.

<ブリネル硬さ試験>
JIS Z 2243に従って、鋼板のZ方向断面について、鋼板表面から0.7mm位置のブリネル硬さHBW(10/3000)を測定した。
<Brinell hardness test>
According to JIS Z 2243, the Brinell hardness HBW (10/3000) at a position of 0.7 mm from the steel sheet surface was measured for the Z-direction cross section of the steel sheet.

<曲げ試験(加工性評価)>
鋼板の表裏面で特性の差異はほとんどないことから、鋼板の片面からのみJIS1号試験片を圧延方向と平行に採取し、曲げ試験を実施した。曲げ半径2.5t(tは板厚)で割れが生じないものを合格(○)、割れが生じたものを不合格(×)と判断した。
<Bending test (workability evaluation)>
Since there is almost no difference in characteristics between the front and back surfaces of the steel plate, a JIS No. 1 test piece was sampled in parallel with the rolling direction only from one side of the steel plate and subjected to a bending test. It was judged that a crack was not generated at a bending radius of 2.5 t (t is the plate thickness) (O), and a crack was determined as a failure (X).

<マルテンサイト分率>
鋼板のL方向断面について、ナイタールにてエッチング後、500倍でミクロ組織の観察を行い、鋼板表面から0.5mm以上0.25t(t:板厚(mm))以下の領域における、マルテンサイト分率を測定した。
<Martensite fraction>
For the L direction cross section of the steel sheet, the microstructure is observed at 500 times after etching with Nital, and the martensite content in the region of 0.5 mm or more and 0.25 t (t: plate thickness (mm)) or less from the steel sheet surface. The rate was measured.

Figure 2017008344
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Figure 2017008344
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Figure 2017008344
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表3に示すように、試験No.26〜32は、本発明で規定される範囲の化学組成を有するものの、製造条件が本発明で規定される範囲を外れる例である。これらの例は、マルテンサイト分率および/またはビッカース硬さの差(H2−H1)が本発明で規定される範囲を外れている。その結果、No.27、28および32は、加工性が劣化していた。また、No.26、29〜32は、ブリネル硬さが本発明で規定される範囲を外れており、特に、耐磨耗性が劣化していた。また、試験No.33〜43は、製造条件は本発明で規定される範囲内であるものの、本発明で規定される化学組成を有していない例である。これらの例では、いずれも加工性が劣化していた。   As shown in Table 3, test no. 26 to 32 are examples in which the production conditions deviate from the range defined by the present invention, although having the chemical composition within the range defined by the present invention. In these examples, the difference in martensite fraction and / or Vickers hardness (H2−H1) is outside the range defined in the present invention. As a result, no. In Nos. 27, 28 and 32, workability was deteriorated. No. In Nos. 26 and 29 to 32, the Brinell hardness was out of the range defined in the present invention, and in particular, the wear resistance was deteriorated. In addition, Test No. 33 to 43 are examples in which the production conditions are within the range defined by the present invention but do not have the chemical composition defined by the present invention. In these examples, the workability was deteriorated in all cases.

これに対して、本発明で規定される条件を全て満足する試験No.1〜25は、優れた耐摩耗性と加工性を有していた。   On the other hand, test No. 1 satisfying all the conditions defined in the present invention. 1 to 25 had excellent wear resistance and workability.

本発明によれば、優れた耐摩耗および加工性を兼備した耐摩耗鋼板を提供することができる。この耐摩耗鋼板は、例えば、土木、鉱山用の建設機械、大型の産業機械など耐摩耗性が求められる機械構成部材として用いるのに好適である。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abrasion-resistant steel plate which has the outstanding abrasion resistance and workability can be provided. This wear-resistant steel plate is suitable for use as a machine component that requires wear resistance, such as civil engineering, mining construction machines, and large industrial machines.

Claims (4)

化学組成が、質量%で、
C:0.12〜0.30%、
Si:0.01〜1.0%、
Mn:0.5〜2.0%、
P:0.015%以下、
S:0.005%以下、
Cr:0.3〜1.5%、
Al:0.03〜0.08%、
Ti:0.005〜0.02%、
B:0.0005〜0.003%、
N:0.005%以下、
O:0.003%以下、
Mo:0〜1.5%、
Ni:0〜1.5%、
Cu:0〜1.0%、
Nb:0〜0.1%、
V:0〜0.1%、
Ca:0〜0.01%、
Mg:0〜0.01%、
残部:Feおよび不純物である耐磨耗鋼板であって、
前記鋼板の板厚方向において、前記鋼板の少なくとも一方の表面から0.5mm位置のビッカース硬さH1と、該表面から1.5mm位置のビッカース硬さH2との差(H2−H1)が、30以上であり、
前記鋼板のそれぞれの表面から0.7mm位置のブリネル硬さが、350以上であり、
前記鋼板のそれぞれの表面から0.5mm以上0.25t(t:板厚(mm))以下の領域における金属組織が、90%以上のマルテンサイト組織である、
耐摩耗鋼板。
Chemical composition is mass%,
C: 0.12 to 0.30%,
Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 2.0%
P: 0.015% or less,
S: 0.005% or less,
Cr: 0.3 to 1.5%,
Al: 0.03-0.08%,
Ti: 0.005 to 0.02%,
B: 0.0005 to 0.003%,
N: 0.005% or less,
O: 0.003% or less,
Mo: 0 to 1.5%,
Ni: 0 to 1.5%,
Cu: 0 to 1.0%
Nb: 0 to 0.1%,
V: 0 to 0.1%
Ca: 0 to 0.01%,
Mg: 0 to 0.01%,
The balance: a wear-resistant steel plate that is Fe and impurities,
In the thickness direction of the steel sheet, the difference (H2−H1) between the Vickers hardness H1 at a position of 0.5 mm from at least one surface of the steel sheet and the Vickers hardness H2 at a position of 1.5 mm from the surface is 30 That's it,
Brinell hardness at 0.7 mm position from each surface of the steel sheet is 350 or more,
The metal structure in the region of 0.5 mm or more and 0.25 t (t: plate thickness (mm)) or less from each surface of the steel sheet is a martensite structure of 90% or more.
Wear-resistant steel plate.
質量%で、
Mo:1.5%以下、Ni:1.5%以下、Cu:1.0%以下、Nb:0.1%以下およびV:0.1%以下から選択される1種以上を含有する、
請求項1に記載の耐摩耗鋼板。
% By mass
Mo: 1.5% or less, Ni: 1.5% or less, Cu: 1.0% or less, Nb: 0.1% or less and V: containing at least one selected from 0.1% or less,
The wear-resistant steel sheet according to claim 1.
質量%で、
Ca:0.01%以下およびMg:0.01%以下から選択される1種以上を含有する、
請求項1または2に記載の耐摩耗鋼板。
% By mass
Containing one or more selected from Ca: 0.01% or less and Mg: 0.01% or less,
The wear-resistant steel sheet according to claim 1 or 2.
下記(1)〜(3)の工程を備える、耐摩耗鋼板の製造方法。
(1)請求項1から請求項3までのいずれかに記載の化学組成を備えたスラブを1000〜1200℃に加熱する加熱工程、
(2)前記スラブを熱間で圧延して鋼板を得るに際して、850℃以上の温度域におけるスラブ厚さに対する累積圧下率が50%以上であり、かつ750℃以上の温度域で圧延を完了する熱間圧延工程、および、
(3)前記鋼板を680℃以上の温度域から500℃以下の温度域まで冷却するに際して、前記鋼板のそれぞれの表面から0.25t(t:板厚(mm))位置における平均冷却速度が下記式から求められるVc(℃/s)以上であり、かつ冷却途中に少なくとも一回、前記鋼板の少なくとも一方の表面温度が300℃以下となり、その後400℃以上に複熱する熱履歴を経る焼入れ工程。
Figure 2017008344
ただし、上記式中の各元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を意味する。
The manufacturing method of an abrasion-resistant steel plate provided with the process of following (1)-(3).
(1) A heating step of heating a slab having the chemical composition according to any one of claims 1 to 3 to 1000 to 1200 ° C,
(2) When the steel sheet is obtained by hot rolling the slab, the rolling reduction is completed at a temperature range of 750 ° C. or higher with a cumulative reduction ratio of 50% or more with respect to the slab thickness in a temperature range of 850 ° C. or higher. Hot rolling process, and
(3) When cooling the steel sheet from a temperature range of 680 ° C. or more to a temperature range of 500 ° C. or less, the average cooling rate at the position of 0.25 t (t: plate thickness (mm)) from each surface of the steel plate is as follows: A quenching step that is equal to or higher than Vc (° C./s) obtained from the equation and that undergoes a thermal history in which at least one surface temperature of the steel sheet is 300 ° C. or lower during cooling, and then double-heats to 400 ° C. or higher. .
Figure 2017008344
However, each element symbol in the above formula means the content (% by mass) of each element.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109023119A (en) * 2018-10-08 2018-12-18 鞍钢股份有限公司 A kind of abrasion-resistant stee and its manufacturing method with excellent plasticity and toughness
KR20190113872A (en) * 2017-03-13 2019-10-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Method of manufacturing wear resistant steel sheet and wear resistant steel sheet
CN110846571A (en) * 2019-10-28 2020-02-28 南京钢铁股份有限公司 High-toughness low-alloy wear-resistant steel thick plate and manufacturing method thereof
WO2021039021A1 (en) * 2019-08-26 2021-03-04 Jfeスチール株式会社 Wear-resistant thin steel sheet and method for manufacturing same
JP2021184300A (en) * 2017-01-20 2021-12-02 株式会社クボタ Travel route generating device and travel route generating program
JP2023506822A (en) * 2019-12-16 2023-02-20 ポスコホールディングス インコーポレーティッド High-hardness wear-resistant steel with excellent low-temperature impact toughness and method for producing the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006104489A (en) * 2004-09-30 2006-04-20 Jfe Steel Kk Wear-resistant steel superior in bendability, and manufacturing method therefor
WO2011061812A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-26 住友金属工業株式会社 High-toughness abrasion-resistant steel and manufacturing method therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006104489A (en) * 2004-09-30 2006-04-20 Jfe Steel Kk Wear-resistant steel superior in bendability, and manufacturing method therefor
WO2011061812A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-26 住友金属工業株式会社 High-toughness abrasion-resistant steel and manufacturing method therefor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021184300A (en) * 2017-01-20 2021-12-02 株式会社クボタ Travel route generating device and travel route generating program
KR20190113872A (en) * 2017-03-13 2019-10-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Method of manufacturing wear resistant steel sheet and wear resistant steel sheet
KR102250916B1 (en) 2017-03-13 2021-05-11 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Abrasion-resistant steel plate and method of manufacturing same
CN109023119A (en) * 2018-10-08 2018-12-18 鞍钢股份有限公司 A kind of abrasion-resistant stee and its manufacturing method with excellent plasticity and toughness
WO2021039021A1 (en) * 2019-08-26 2021-03-04 Jfeスチール株式会社 Wear-resistant thin steel sheet and method for manufacturing same
JP6874916B1 (en) * 2019-08-26 2021-05-19 Jfeスチール株式会社 Wear-resistant thin steel sheet and its manufacturing method
CN114127322A (en) * 2019-08-26 2022-03-01 杰富意钢铁株式会社 Wear-resistant thin steel sheet and method for producing same
CN110846571A (en) * 2019-10-28 2020-02-28 南京钢铁股份有限公司 High-toughness low-alloy wear-resistant steel thick plate and manufacturing method thereof
JP2023506822A (en) * 2019-12-16 2023-02-20 ポスコホールディングス インコーポレーティッド High-hardness wear-resistant steel with excellent low-temperature impact toughness and method for producing the same
JP7471417B2 (en) 2019-12-16 2024-04-19 ポスコホールディングス インコーポレーティッド High-hardness wear-resistant steel with excellent low-temperature impact toughness and manufacturing method thereof

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