JP6211099B2 - 高性能の低合金耐摩耗鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
重量パーセントで、C:0.21〜0.32%、Si:0.10〜0.50%、Mn:0.60〜1.60%、B:0.0005〜0.0040%、Cr:1.50%以下、Mo:0.80%以下、Ni:1.50%以下、Nb:0.080%以下、V:0.080%以下、Ti:0.060%以下、Al:0.010〜0.080%、Ca:0.0010〜0.0080%、N:0.0080%以下、O:0.0080%以下、H:0.0004%以下、P:0.015%以下、S:0.010%以下、および(Cr/5+Mn/6+50B):0.20%以上0.55%以下、(Mo/3+Ni/5+2Nb):0.02%以上0.45%以下、(Al+Ti):0.01%以上0.13%以下であり、残りはFeおよび不可避不純物である化学成分を有する、高性能の低合金耐摩耗鋼板であって、その微細構造は微細マルテンサイトおよび残留オーステナイトであり、残留オーステナイトの体積分率は5%以下であり、その典型的な機械的特性は、1400Mpaを上回る引張強度、11%を上回る伸び率、450HBを上回るブリネル硬度、および50Jを上回る−40℃シャルピーVノッチ長手方向衝撃エネルギーである、高性能の低合金耐摩耗鋼板である。
1.化学成分については、この発明の耐摩耗鋼板は、中低炭素および低合金を優先し、Nb、Tiなどの微細合金元素の精製および強化の特性を十分に利用して、炭素およびCr、MoおよびNiなどの合金元素の含有量を減少させ、耐摩耗鋼板の良好な機械的特性および優れた溶接性能を確実にする。
以下に、この発明の技術的解決策を、詳細な実施例とともにさらに述べる。それらの実施例は、この発明の詳細な実現化例を説明するために使用されるに過ぎず、その保護範囲に対する制限を構成するために使用されるものではない、ということが特定されるべきである。
実施例1〜10における高性能の低合金耐摩耗鋼板を、機械的特性について試験し、その結果を表3に示す。
耐摩耗性試験は、ML−100研磨摩耗試験機で行なわれる。試料を切り出す場合、試料の軸は鋼板表面に垂直であり、試料の摩耗面は鋼板の圧延面である。試料は、φ4mmの試験部分およびφ5mmのクランプ部分を有する段状の円柱体へと機械加工される。試験前、試料は、アルコールですすがれ、送風機によって乾かされ、次に、はかりで1万分の1の精度で重量を量られる。測定された重量は元の重量とみなされ、次に、それは弾性クランプ上に搭載される。試験は、84Nの負荷の影響下で、80グリットの研磨紙によって行なわれる。試験後、試料と研磨紙との間の摩耗により、渦巻線が試料によって研磨紙上に引かれる場合がある。渦巻線の開始半径および終了半径に従って、渦巻線の長さが、以下の式で計算される。
Yスリット溶接割れ試験(GB4675.1−84)に従って、Yスリット溶接割れ試験が行なわれ、5つのグループが試験される。
実施例5の耐摩耗鋼板をチェックすることにより、微細構造が得られる。図1に示すように、微細構造は、微細マルテンサイトおよび微量の残留オーステナイトであり、残留オーステナイトの体積分率は5%以下であり、それは、鋼板が優れた機械的特性を有することを確実にする。
Claims (13)
- 重量パーセントで、C:0.21〜0.32%、Si:0.10〜0.50%、Mn:0.60〜1.60%、B:0.0005〜0.0040%、Cr:1.50%以下、Mo:0%を超え0.80%以下、Ni:1.50%以下、Nb:0.080%以下、V:0.080%以下、Ti:0.060%以下、Al:0.010〜0.080%、Ca:0.0010〜0.0080%、N:0.0080%以下、O:0.0080%以下、H:0.0004%以下、P:0.015%以下、S:0.010%以下、および(Cr/5+Mn/6+50B):0.20%以上0.55%以下、(Mo/3+Ni/5+2Nb):0.02%以上0.45%以下、(Al+Ti):0.01%以上0.13%以下であり、残りはFeおよび不可避不純物である化学成分を有する、高性能の低合金耐摩耗鋼板であって、その微細構造は微細マルテンサイトおよび残留オーステナイトであり、残留オーステナイトの体積分率は5%以下であり、その機械的特性は、1400Mpaを上回る引張強度、11%を上回る伸び率、450HBを上回るブリネル硬度、および50Jを上回る−40℃シャルピーVノッチ長手方向衝撃エネルギーである、高性能の低合金耐摩耗鋼板。
- 重量パーセントで、C:0.21〜0.30%、Si:0.10〜0.40%という化学成分を有する、請求項1に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板。
- 重量パーセントで、Mn:0.60〜1.50%、B:0.0005〜0.0020%、Cr:0.10〜1.20%、および(Cr/5+Mn/6+50B):0.20%以上0.50%以下という化学成分を有する、請求項1に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板。
- 重量パーセントで、Mo:0%を超え0.60%以下、Ni:1.20%以下、Nb:0.005〜0.080%、(Mo/3+Ni/5+2Nb):0.04%以上0.40%以下という化学成分を有する、請求項1に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板。
- 重量パーセントで、V:0.060%以下、Ca:0.0010〜0.0060%という化学成分を有する、請求項1に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板。
- 重量パーセントで、N:0.0050%以下、O:0.0050%以下、H:0.0003%以下、P:0.012%以下、S:0.005%以下という化学成分を有する、請求項1に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板。
- 重量パーセントで、Ti:0.005〜0.060%、Al:0.020〜0.080%、(Al+Ti):0.01%以上0.12%以下という化学成分を有する、請求項1に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板を製造する方法であって、高性能の低合金耐摩耗鋼板を得るために、前述の比率の化学成分として精錬する段階と、鋳造する段階と、加熱する段階と、圧延する段階と、圧延直後に冷却する段階とを含み、加熱する段階では、スラブ加熱温度は1000〜1200℃、保温時間は1〜3時間であり、圧延する段階では、粗圧延温度は900〜1150℃であり、一方、仕上圧延温度は780〜880℃であり、冷却する段階では、鋼は400℃以下まで水冷され、次に周囲温度まで空冷され、水冷速度は20℃/秒以上であり、得られた高性能の低合金耐摩耗鋼板の微細構造は微細マルテンサイトおよび残留オーステナイトであり、残留オーステナイトの体積分率は5%以下であり、その機械的特性は、1400Mpaを上回る引張強度、11%を上回る伸び率、450HBを上回るブリネル硬度、および50Jを上回る−40℃シャルピーVノッチ長手方向衝撃エネルギーである、高性能の低合金耐摩耗鋼板を製造する方法。
- 圧延直後に冷却する段階は、焼戻しする段階をさらに含み、焼戻しする段階では、加熱温度は100〜400℃、保温時間は30〜120分である、請求項8に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板を製造する方法。
- 加熱する段階では、スラブ加熱温度は1000〜1150℃である、請求項8または9に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板を製造する方法。
- 圧延する段階では、粗圧延温度は900〜1100℃であり、粗圧延段階での減少率は20%を上回り、一方、仕上圧延温度は780〜860℃であり、仕上圧延段階での減少率は40%を上回る、請求項8または9に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板を製造する方法。
- 停冷温度は380℃以下であり、水冷速度は23℃/秒以上である、請求項8または9に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板を製造する方法。
- 焼戻しする段階では、焼戻し温度は100〜380℃、保温時間は30〜100分である、請求項9に記載の高性能の低合金耐摩耗鋼板を製造する方法。
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