TW202108780A - 耐磨耗薄鋼板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種平坦度高的耐磨耗薄鋼板的有利的製造方法。一種耐磨耗薄鋼板的製造方法，其特徵在於包括：對具有含有規定量的C、Si、Mn、P、S、Cr、Al、Ti、B及N，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的熔融鋼進行連續鑄造而獲得板坯的步驟；將所述板坯加熱至1000℃～1300℃的步驟；其後對所述板坯實施包括在精軋溫度為900℃以上的條件下進行的精軋在內的熱軋，獲得薄鋼板的步驟；在900℃～300℃間的平均冷卻速度為30℃/秒以上的條件下冷卻所述薄鋼板的步驟；以及其後在捲繞溫度為200℃以下的條件下捲繞所述薄鋼板的步驟。

Description

耐磨耗薄鋼板及其製造方法
本發明是有關於一種板厚未滿6.0 mm的薄物的耐磨耗鋼、即高硬度的耐磨耗薄鋼板及其製造方法。
於建設、土木、礦業等領域使用的產業機械、零件、搬運機器（例如動力鏟（power shovel）、推土機（bulldozer）、料斗（hopper）、斗式輸送機（bucket conveyor）、岩石破碎裝置）等，暴露於由岩石、沙子、礦石等引起的磨料（abrasive）磨耗、滑動磨耗、衝擊磨耗等磨耗。因此，對於用於此種產業機械、零件、搬運機器的鋼，為了提高壽命，要求耐磨耗性優異。
已知藉由提高硬度可提高鋼的耐磨耗性。因此，藉由對添加有大量鉻（Cr）、鉬（Mo）等合金元素的合金鋼實施淬火等熱處理而獲得的高硬度鋼廣泛用作耐磨耗鋼。
例如，於專利文獻1中記載有如下的耐磨耗厚鋼板的製造方法，其對含有0.10%～0.19%的碳（C），進而含有適當量的矽（Si）、錳（Mn）且碳等量Ceq設為0.35～0.44的鋼進行熱軋而製成熱軋鋼板，將該熱軋鋼板直接或再加熱至900℃～950℃後進行淬火，繼而於300℃～500℃下進行回火，藉此使表面硬度為300 Hv（維克氏硬度（Vickers hardness））以上。
於專利文獻2中記載有如下的耐磨耗厚鋼板的製造方法，其對含有0.10%～0.20%的C，進而含有適當量的Si、Mn、磷（P）、硫（S）、氮（N）、鋁（Al）、氧（O），進而任意地含有銅（Cu）、鎳（Ni）、Cr、Mo、硼（B）中的一種以上的鋼原材料進行熱軋而製成熱軋鋼板，將該熱軋鋼板直接或放冷並再加熱後進行淬火，藉此使表面硬度為340 HB（布氏硬度（Brinell Hardness））以上。
於專利文獻3中記載有如下的耐磨耗厚鋼板的製造方法，其對含有0.07%～0.17%的C，進而含有適當量的Si、Mn、釩（V）、B、Al，進而任意地含有Cu、Ni、Cr、Mo中的一種以上的鋼原材料進行熱軋而製成熱軋鋼板，將該熱軋鋼板直接或暫時空冷並再加熱後進行淬火，藉此使表面硬度為321 HB以上。
於專利文獻1～專利文獻3所揭示的技術中，大量添加合金元素，並利用固溶硬化、相變硬化以及析出硬化等現象來提高硬度，藉此提高耐磨耗性。
於專利文獻4中，提出有一種耐磨耗鋼，其對含有0.10%～0.45%的C、0.10%～1.0%的鈦（Ti），進而含有適當量的Si、Mn、P、S、N、Al，進而任意地含有Cu、Ni、Cr、Mo、B中的一種以上的熔融鋼進行連續鑄造，且每1 mm2 析出400個以上的具有0.5 μm以上的大小且以TiC為主體的析出物。於專利文獻4所揭示的技術中，於連續鑄造的凝固時，生成以硬度高的TiC為主體的粗大的析出物，藉由該析出物來提高耐磨耗性。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開昭62-142726號公報 專利文獻2：日本專利特開昭63-169359號公報 專利文獻3：日本專利特開平1-142023號公報 專利文獻4：日本專利特開平6-256896號公報
[發明所欲解決之課題]
一般而言，耐磨耗鋼的製造中採用的是厚板製程，即，利用厚板磨機對板坯進行熱軋而製成厚鋼板，將該厚鋼板直接或再加熱後進行淬火，其後任意地回火。於專利文獻1～專利文獻4中亦記載有藉由利用厚板製程的耐磨耗鋼板的製造方法來製造耐磨耗厚鋼板。
另一方面，近年來，作為耐磨耗鋼，對薄鋼板的需求正在提高。例如，就環境限制的觀點而言，傾卸機（dump）的重量要求輕量化。因此，對於裝載沙土等高硬度物的傾卸機的支架中使用的耐磨耗鋼而言，期望應用薄鋼板。
然而，於先前的用於耐磨耗鋼的製造中的厚板製程中，工業上製造板厚6 mm左右的厚鋼板是極限，無法將厚板製程適用於板厚未滿6.0 mm的薄鋼板的製造中。即，存在如下課題：於欲利用厚板製程來製造板厚未滿6.0 mm的薄鋼板的情況下，在厚板製程的特性上，由於冷卻應變，而無法滿足平坦度的規格。
因此，本發明鑒於所述課題，目的在於提供一種平坦度高的耐磨耗薄鋼板及其有利的製造方法。 [解決課題之手段]
為解決所述課題，本發明者等人獲得了藉由一般的用於製造薄鋼板的熱軋製程來製造耐磨耗薄鋼板的構思。即，使用熱軋製程中使用的包含粗軋機及精軋機的熱軋機，對板坯進行熱軋而製成薄鋼板。其後，藉由在900℃～300℃間的平均冷卻速度為30℃/秒以上的條件下冷卻薄鋼板，可獲得麻田散鐵主體的組織。其後，藉由在捲繞溫度為200℃以下的條件下捲繞薄鋼板，可獲得藉由麻田散鐵主體的組織而高硬度化的耐磨耗薄鋼板。並且，藉由熱軋製程，可製造平坦度高的耐磨耗薄鋼板。
基於所述見解而完成的本發明的主旨構成如下。 （1）一種耐磨耗薄鋼板，其特徵在於具有： 以質量%計，含有 C：0.10%～0.30%、 Si：0.01%～1.0%、 Mn：0.30%～2.00%、 P：0.03%以下、 S：0.03%以下、 Cr：0.01%～2.00%、 Al：0.001%～0.100%、 Ti：0.001%～0.050%、 B：0.0001%～0.0100%、及 N：0.01%以下， 剩餘部分包含鐵（Fe）及不可避免的雜質的成分組成，且 具有在總板厚中麻田散鐵（martensite）的體積率為90%以上的組織， 自表面起0.5 mm的深度處的硬度以布氏硬度來計為360 HBW5/750～490 HBW5/750。
（2）如所述（1）所記載的耐磨耗薄鋼板，其中所述成分組成中，以質量%計，更包含選自由 Cu：2.00%以下、 Ni：5.00%以下、 Mo：3.00%以下、 V：1.000%以下、 鎢（W）：1.50%以下、 鈣（Ca）：0.0200%以下、 鎂（Mg）：0.0200%以下、及 稀土金屬（Rare Earth Metal，REM）：0.0500%以下 所組成的群組中的一種以上。
（3）如所述（1）或（2）所記載的耐磨耗薄鋼板，其表面粗糙度Ra為40 μm以下。
（4）如所述（1）至（3）中任一項所記載的耐磨耗薄鋼板，其中將2 m的長條沿軋製方向抵接於鋼板表面時的、所述鋼板表面與所述長條的間隙的最大值為10 mm以下。
（5）一種耐磨耗薄鋼板的製造方法，其特徵在於包括： 對具有如所述（1）或（2）所記載的成分組成的熔融鋼進行連續鑄造而獲得板坯的步驟； 將所述板坯加熱至1000℃～1300℃的步驟； 其後對所述板坯實施包括在精軋溫度為900℃以上的條件下進行的精軋在內的熱軋，獲得薄鋼板的步驟； 在900℃～300℃間的平均冷卻速度為30℃/秒以上的條件下冷卻所述薄鋼板的步驟；以及 其後在捲繞溫度為200℃以下的條件下捲繞所述薄鋼板的步驟。
（6）如所述（5）所記載的耐磨耗薄鋼板的製造方法，更包括對藉由所述捲繞步驟而獲得的所述薄鋼板實施調質軋製的步驟。 [發明的效果]
根據本發明，可提供一種平坦度高的耐磨耗薄鋼板及其有利的製造方法。
（耐磨耗薄鋼板） 以下，對本發明的耐磨耗薄鋼板（熱軋鋼板）進行說明。
[成分組成] 首先，對本發明的耐磨耗薄鋼板的成分組成及其限定理由進行說明。再者，成分組成中的各元素的含量的單位均為「質量%」，以下，只要無特別說明，則僅由「%」來表示。
C：0.10%～0.30% C是對於提高麻田散鐵基體的硬度而言必需的元素。於C量過少的情況下，麻田散鐵相中的固溶C量變少，因此表層部的硬度降低，耐磨耗性劣化。就該觀點而言，C量設為0.10%以上，較佳為設為0.14%以上。另一方面，於C量過多的情況下，焊接性及韌性顯著劣化。就該觀點而言，C量設為0.30%以下，較佳為設為0.25%以下。
Si：0.01%～1.0% Si是對脫氧有效的元素，且為有助於由固溶強化達成的鋼的高硬度化的元素。就獲得該些效果的觀點而言，Si量設為0.01%以上，較佳為設為0.10%以上。另一方面，於Si量過多的情況下，作為鏽皮（scale）附著於薄鋼板的表面，使表面粗糙度惡化。就該觀點而言，Si量設為1.0%以下，較佳為設為0.40%以下。
Mn：0.30%～2.00% Mn是對於提高鋼的淬火性而言有效的元素。藉由添加Mn，淬火後的鋼的硬度上升，結果，耐磨耗性提高。就獲得該效果的觀點而言，Mn量設為0.30%以上，較佳為設為0.50%以上，更佳為設為0.60%以上。另一方面，於Mn量過多的情況下，焊接性及韌性顯著劣化。就該觀點而言，Mn量設為2.00%以下，較佳為設為1.50%以下。
P：0.03%以下 P是具有增加鋼的強度的作用的元素，但，是使韌性、特別是焊接部的韌性降低的元素。因此，P量設為0.03%以下，較佳為設為0.02%以下，更佳為設為0.01%以下。另一方面，P量越少越佳，因此下限並無特別限定，可為0%。但是，通常P作為雜質而不可避免地含有於鋼中，因此P量於工業上可超過0%。再者，就製鋼成本的觀點而言，P量較佳為設為0.001%以上。
S：0.03%以下 S於鋼中作為MnS等硫化物系夾雜物存在，使韌性劣化。因此，S量設為0.03%以下，較佳為設為0.02%以下，更佳為設為0.015%以下。另一方面，S量越少越佳，因此下限並無特別限定，可為0%。但是，通常S作為雜質而不可避免地含有於鋼中，因此S量於工業上可超過0%。再者，就製鋼成本的觀點而言，S量較佳為設為0.0001%以上。
Cr：0.01%～2.00% Cr是對於提高鋼的淬火性而言有效的元素。藉由添加Cr，淬火後的鋼的硬度上升，結果，耐磨耗性提高。就獲得該效果的觀點而言，Cr量設為0.01%以上，較佳為設為0.05%以上，更佳為設為0.10%以上。另一方面，於Cr量過多的情況下，焊接性劣化。就該觀點而言，Cr量設為2.00%以下，較佳為設為1.80%以下，更佳為設為1.00%以下。
Al：0.001%～0.100% Al是作為脫氧劑有效，同時具有形成氮化物而使沃斯田鐵（austenite）粒徑減小的效果的元素。就獲得該效果的觀點而言，Al量設為0.001%以上，較佳為設為0.010%以上。另一方面，於Al量過多的情況下，韌性劣化。因此，Al量設為0.100%以下，較佳為設為0.050%以下。
Ti：0.001%～0.050% Ti是與N的親和力強的元素，凝固時作為TiN析出，具有減少鋼中的固溶N，減少冷加工後由N的應變時效引起的韌性劣化的作用。另外，Ti亦有助於焊接部的韌性提高。就獲得該些效果的觀點而言，Ti量設為0.001%以上，較佳為設為0.005%以上，更佳為設為0.007%以上。另一方面，於Ti量過多的情況下，TiN粒子粗大化，無法充分獲得所述效果。因此，就該觀點而言，Ti量設為0.050%以下，較佳為設為0.045%以下。
B：0.0001%～0.0100% B是具有藉由極微量的添加而提高淬火性，由此而提高鋼板強度的效果的元素。就獲得該效果的觀點而言，B量設為0.0001%以上，較佳為設為0.0003%以上，更佳為設為0.0010%以上。另一方面，於B量過多的情況下，韌性、特別是焊接部的韌性降低。因此，B量設為0.0100%以下，較佳為設為0.0040%以下。
N：0.01%以下 N是使延展性及韌性降低的元素，因此N量設為0.01%以下。另一方面，N量越少越佳，因此下限並無特別限定，可為0%。但是，通常N作為雜質而不可避免地含有於鋼中，因此N量於工業上可超過0%。再者，就製鋼成本的觀點而言，N量較佳為設為0.0005%以上。
除包含所述基本成分以外，作為任意成分，以提高淬火性或焊接性為目的，可更包含選自由Cu：2.00%以下、Ni：5.00%以下、Mo：3.00%以下、V：1.000%以下、W：1.50%以下、Ca：0.0200%以下、Mg：0.0200%以下、及REM：0.0500%以下所組成的群組中的一種以上。
Cu：2.00%以下 Cu是可在不使韌性大幅劣化的情況下提高淬火性的元素。為了獲得該效果，較佳為將Cu量設為0.01%以上，更佳為設為0.05%以上。另一方面，於Cu量過多的情況下，起因於鏽皮正下方生成的Cu富集層的鋼板裂紋成為問題。因此，於添加Cu的情況下，Cu量設為2.00%以下，較佳為設為1.50%以下。
Ni：5.00%以下 Ni是具有提高淬火性同時提高韌性的效果的元素。為了獲得該些效果，Ni量較佳為設為0.01%以上，更佳為設為0.05%以上。另一方面，於Ni量過多的情況下，製造成本的增加成為問題。因此，於添加Ni的情況下，Ni量設為5.00%以下，較佳為設為4.50%以下。
Mo：3.00%以下 Mo是提高鋼的淬火性的元素。為了獲得該效果，Mo量較佳為設為0.01%以上，更佳為設為0.05%以上。另一方面，於Mo量過多的情況下，焊接性降低。因此，於添加Mo的情況下，Mo量設為3.00%以下，較佳為設為2.00%以下。
V：1.000%以下 V是提高鋼的淬火性的元素。為了獲得該效果，V量較佳為設為0.001%以上。另一方面，於V量過多的情況下，焊接性降低。因此，於添加V的情況下，V量設為1.000%以下。
W：1.50%以下 W是提高鋼的淬火性的元素。為了獲得該效果，W量較佳為設為0.01%以上。另一方面，於W量過多的情況下，焊接性降低。因此，於添加W的情況下，W量設為1.50%以下。
Ca：0.0200%以下 Ca是藉由形成高溫下的穩定性高的氧硫化物來提高焊接性的元素。為了獲得該效果，Ca量較佳為設為0.0001%以上。另一方面，於Ca量過多的情況下，潔淨度降低，鋼的韌性受損。因此，於添加Ca的情況下，Ca量設為0.0200%以下。
Mg：0.0200%以下 Mg是藉由形成高溫下的穩定性高的氧硫化物來提高焊接性的元素。為了獲得該效果，Mg量較佳為設為0.0001%以上。另一方面，於Mg量過多的情況下，Mg的添加效果飽和，無法期待與含量相稱的效果，於經濟上不利。因此，於添加Mg的情況下，Mg量設為0.0200%以下。
REM：0.0500%以下 REM（稀土金屬）是藉由形成高溫下的穩定性高的氧硫化物來提高焊接性的元素。為了獲得該效果，REM量較佳為設為0.0005%以上。另一方面，於REM量過多的情況下，REM的添加效果飽和，無法期待與含量相稱的效果，於經濟上不利。因此，於添加REM的情況下，將REM量設為0.0500%以下。
成分組成中所述以外的剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質。再者，Sb、Sn、Co、As、Pb、Zn亦可分別以1.0%以下含有。
[組織] 本發明的耐磨耗薄鋼板具有在包括表面至背面在內的總板厚中，麻田散鐵的體積率為90%以上的組織。
麻田散鐵的體積率：90%以上 若麻田散鐵的體積率未滿90%，則薄鋼板的基體組織的硬度降低，因此耐磨耗性降低。因此，麻田散鐵的體積率設為90%以上，較佳為設為95%以上。除麻田散鐵以外的剩餘部分組織並無特別限定，可為選自由肥粒鐵（ferrite）、波來鐵（pearlite）、沃斯田鐵及變韌鐵（bainite）所組成的群組中的一種以上。另一方面，麻田散鐵的體積率越高越佳，因此該體積率的上限並無特別限定，可為100%。再者，所述麻田散鐵的體積率設為在耐磨耗薄鋼板的包括表面至背面在內的總板厚中的值。所述麻田散鐵的體積率可藉由實施例中記載的方法進行測定。
[硬度] 布氏硬度：360 HBW5/750～490 HBW5/750 薄鋼板的耐磨耗性可藉由提高該薄鋼板的表層部的硬度來提高。此處，於本發明中，使用布氏硬度作為評價耐磨耗特性的指標。於薄鋼板的表層部的布氏硬度未滿360 HBW的情況下，無法獲得充分的耐磨耗性。另一方面，於薄鋼板的表層部的布氏硬度超過490 HBW的情況下，彎曲加工性劣化。因此，本發明中，將薄鋼板的表層部的硬度設為以布氏硬度來計為360 HBW～490 HBW。再者，此處，所謂「表層部的硬度」，是指自耐磨耗薄鋼板的表面起0.5 mm的深度處的硬度。其原因在於，大致去除薄鋼板的表層的脫碳層，減少測定值的偏差。另外，於本發明中，「布氏硬度」設為使用直徑5 mm的鎢鋼球，以負荷750 kgf而測定出的值（單位：HBW5/750）。該布氏硬度可藉由實施例中記載的方法進行測定。
[板厚] 本發明的耐磨耗薄鋼板的板厚未滿6.0 mm，較佳為4.5 mm以下，更佳為4.0 mm以下。另外，板厚的下限並無特別限定，但就熱軋製程上的限制而言，大致為2.0 mm以上。
[表面粗糙度] 表面粗糙度Ra：40 μm以下 於藉由先前的厚板製程所製造的耐磨耗厚鋼板的情況下，於熱軋後的冷卻（淬火）的過程中始終與大氣接觸，於200℃以上的高溫下暴露於大氣的時間長達大致20小時左右，因此，於鋼板表面生長大量的鏽皮，剛剛冷卻後的表面粗糙度Ra為50 μm～150 μm左右。與此相對，本發明的耐磨耗薄鋼板於熱軋製程中被捲繞成熱軋卷，於該狀態下薄鋼板表面不暴露於大氣中，因此於200℃以上的高溫下暴露於大氣的時間是精軋後至捲繞為止的大致30秒左右，鋼板表面的鏽皮量少。結果，本發明的耐磨耗薄鋼板可將表面粗糙度Ra設為40 μm以下。表面粗糙度越低，薄鋼板的表面越美觀，塗裝性亦越良好。因此，本發明亦適用於塗裝耐磨耗薄鋼板來使用的情況。另外，藉由表面粗糙度小，於主要在風力發電用軸心的罩之類的與旋轉體接觸的部位使用本發明的耐磨耗薄鋼板的情況下，不會成為旋轉的阻力。再者，於本發明的耐磨耗薄鋼板中，表面粗糙度Ra的下限並無特別限定，但就熱軋製程上的限制而言，大致為10 μm以上。
[平坦度] 於先前的厚板製程中，淬火後或者之後的回火後的厚鋼板的形狀矯正是使用平整機（leveller）來進行。利用平整機進行的形狀矯正基於鮑辛格效應（Bauschinger effect），原理上只不過是使應變分散來均一化，可矯正的區域狹窄，矯正的效果有限。於厚鋼板的情況下，由於冷卻應變小，故即便為利用平整機進行的形狀矯正亦可獲得高的平坦度。但是，於受到冷卻應變的影響較大的薄鋼板的情況下，利用平整機進行的形狀矯正無法獲得高的平坦度。即，於欲藉由厚板製程來製造板厚未滿6.0 mm的薄鋼板的情況下，無法獲得平坦度高的薄鋼板。與此相對，本發明的耐磨耗薄鋼板是藉由熱軋製程來製造。熱軋製程中，將熱軋卷在表皮軋製線（skin pass line）上回捲，賦予前方-後方張力，使薄鋼板伸長，在此基礎上加入平整機，因此，可矯正的範圍廣，矯正的效果高。因此，本發明的耐磨耗薄鋼板可獲得高的平坦度，具體而言，可使將2 m的長條沿軋製方向抵接於鋼板表面時的、鋼板表面與長條的間隙的最大值為10 mm以下，更佳為可為5 mm以下。該間隙的最大值越小越佳，可為0 mm以上。
（耐磨耗薄鋼板的製造方法） 本發明的耐磨耗薄鋼板的製造方法包括：對具有所述成分組成的熔融鋼進行連續鑄造而獲得板坯的步驟；將所述板坯加熱至規定的溫度的步驟；其後在規定條件下對所述板坯實施熱軋而獲得薄鋼板的步驟；其後在規定條件下冷卻所述薄鋼板的步驟；以及其後在規定條件下捲繞所述薄鋼板的步驟。將以該方式獲得的熱軋卷回捲，進行以形狀矯正為目的的任意的調質軋製，藉此可獲得本發明的耐磨耗薄鋼板。以下，對各步驟進行詳細說明。
[連續鑄造] 利用轉爐、電爐等熔煉設備且藉由常規方法來熔煉具有所述成分組成的鋼，連續鑄造而獲得板坯。連續鑄造的條件並無特別限定，只要藉由常規方法來進行即可。
[板坯加熱] 加熱溫度：1000℃～1300℃ 於加熱溫度過低的情況下，碳化物不完全溶解，固溶C不足，因此強度容易降低。另外，淬火性不充分，薄鋼板的表層部的硬度降低，因此耐磨耗性劣化。就該觀點而言，加熱溫度設為1000℃以上，較佳為設為1100℃以上，更佳為設為1200℃以上。另一方面，若加熱溫度過高，則組織粗大化，韌性降低。因此，加熱溫度設為1300℃以下。再者，板坯的加熱溫度設為板坯表面的溫度。
[熱軋] 其後，對板坯實施熱軋而獲得薄鋼板。該步驟並非使用在厚板製程中使用的熱軋機（厚板磨機），而是使用在用於製造薄鋼板的熱軋製程中使用的包含粗軋機及精軋機的熱軋機來進行。並且，藉由該步驟而獲得的薄鋼板的板厚如上文作為本發明的耐磨耗薄鋼板的板厚而所述般。
精軋溫度：900℃以上 於精軋溫度過低的情況下，淬火性不充分，薄鋼板的表層部的硬度降低，因此耐磨耗性劣化。就該觀點而言，精軋溫度設為900℃以上。精軋溫度的上限並無特別限定，但於精軋溫度過高的情況下，軋製效率惡化。就該觀點而言，精軋溫度較佳為設為1000℃以下。再者，於本發明中，「精軋溫度」設為薄鋼板的表面的溫度，但於薄鋼板的情況下，板厚中央部的溫度亦與表面溫度大致同等。
[冷卻] 900℃～300℃間的平均冷卻速度：30℃/秒以上 接著，藉由冷卻薄鋼板，獲得麻田散鐵主體的組織。此時，藉由自精軋溫度急速冷卻，精軋時的沃斯田鐵晶粒在維持其粒徑的狀態下成為麻田散鐵晶粒。此處，於900℃～300℃間的平均冷卻速度未滿30℃/秒的情況下，麻田散鐵的體積率未滿90%，無法確保表層部的硬度，耐磨耗性劣化。因此，900℃～300℃間的平均冷卻速度設為30℃/秒以上，較佳為設為50℃/秒以上。另一方面，該平均冷卻速度的上限並無特別限定，但就冷卻設備上的制約而言，該平均冷卻速度為大致150℃/秒以下。再者，於本發明中，「平均冷卻速度」設為基於薄鋼板的表面溫度的降低而求出者。薄鋼板的冷卻手段並無特別限定，但就獲得所述平均冷卻速度的觀點而言，較佳為設為水冷。
[捲繞] 捲繞溫度：200℃以下 接著，捲繞薄鋼板，獲得熱軋卷。於捲繞溫度超過200℃的情況下，麻田散鐵的體積率未滿90%，無法確保表層部的硬度，耐磨耗性劣化。因此，捲繞溫度設為200℃以下，較佳為設為150℃以下。捲繞溫度的下限並無特別限定，但為了將鋼板捲繞並搬送，捲繞溫度較佳為設為50℃以上。再者，於本發明中，「捲繞溫度」設為薄鋼板的表面的溫度。
再者，本發明中，在精軋後冷卻薄鋼板之後，直接捲繞即可，不需要再加熱（回火）。精軋後，至捲繞的時間較佳為30秒～90秒。
[調質軋製] 較佳為將藉由捲繞步驟而獲得的熱軋卷回捲，對薄鋼板進行以形狀矯正為目的的調質軋製。調質軋製藉由使鋼板伸長0.1%～1.0%左右來進行形狀矯正。再者，於調質軋製中，較佳為使用張力平整機。 [實施例]
鑄造具有表1所示的成分組成的熔融鋼，獲得板坯。對各板坯，如表2所示般應用「熱軋製程」或「厚板製程」，製造鋼板。此時，作為兩個製程中共同的參數，「板坯加熱溫度」、「精軋溫度」及「平均冷卻速度」示於表2中。另外，作為僅與「熱軋製程」相關的參數，將「捲繞溫度」示於表2中。任一水準均未進行冷卻後的再加熱。各水準下的板厚亦示於表2中。
再者，關於熱軋製程的水準的「平均冷卻速度」，於精軋溫度為900℃以上且捲繞溫度為300℃以下的水準下，示出900℃～300℃間的平均冷卻速度，於精軋溫度未滿900℃且捲繞溫度為300℃以下的水準下，示出精軋溫度至300℃間的平均冷卻速度，於精軋溫度未滿900℃且捲繞溫度超過300℃的水準下，示出精軋溫度至捲繞溫度間的平均冷卻速度。另外，關於厚板製程的水準的「平均冷卻速度」，於精軋溫度為900℃以上的水準下，示出900℃～300℃間的平均冷卻速度，於精軋溫度未滿900℃的水準下，示出精軋溫度至300℃間的平均冷卻速度。
關於熱軋製程的水準，進行調質軋製。關於厚板製程的水準，藉由平整機來對冷卻（淬火）後的厚鋼板進行形狀矯正。
[麻田散鐵的體積率] 自各水準的鋼板的寬度方向中央部，採集使與軋製方向平行的板厚方向剖面露出的樣品，對該剖面進行鏡面研磨，進而進行硝酸乙醇腐蝕液（Nital）腐蝕。使用掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM），以倍率400倍觀察並拍攝板厚方向剖面中包含鋼板表面的視野（其中一面與另一面的兩個視野）及包含板厚中央的視野的共計三個視野。藉由使用圖像解析裝置來解析所得的圖像，從而求出麻田散鐵的面積分率。於本說明書中，於全部的三個視野中麻田散鐵的面積分率為90%以上的情況下，視為在總板厚中麻田散鐵的體積率為90%以上。因此，將三個視野中麻田散鐵的面積分率中的最小值作為「麻田散鐵的體積率」，記載於表2中。
[布氏硬度] 自各水準的薄鋼板或厚鋼板採集樣品，磨削各樣品的表層0.5 mm（自表面起0.5 mm的厚度），其後對表面進行鏡面研磨後，依據日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）Z2243（2008），於鏡面研磨後的表面，以5點測定布氏硬度，將5點的平均示於表2的「布氏硬度」一欄。測定中使用直徑5 mm的鎢鋼球，負荷設為750 kgf。
[表面粗糙度] 對各水準的薄鋼板或厚鋼板，藉由非接觸測定法來測定JIS B 0601-2001所規定的算術平均高度Ra，將結果示於表2中。
[平坦度] 利用測隙規（clearance gauge）來測定將2 m的長條沿軋製方向抵接於各水準的薄鋼板或厚鋼板的表面時的、鋼板表面與長條的間隙，求出最大值。該測定是於鋼板的寬度方向中央部與兩端的共計三處進行，將三個最大值的平均值示於表2中。
[表1]
表1
鋼種類 成分組成（質量%） 備註
C Si Mn P S Cr Al Ti B N Cu Ni Mo V W Ca Mg REM
A 0.20 0.36 0.70 0.011 0.002 0.72 0.029 0.012 0.0020 0.0036 - - - - - - - - 符合鋼
B 0.21 0.29 0.71 0.006 0.004 0.70 0.039 0.014 0.0010 0.0039 - - - - - - - - 符合鋼
C 0.14 0.35 1.17 0.010 0.003 0.11 0.031 0.014 0.0010 0.0033 - - 0.13 - - - - - 符合鋼
D 0.15 0.34 1.16 0.008 0.002 0.12 0.033 0.011 0.0010 0.0036 - - 0.11 - - - - - 符合鋼
E 0.17 0.41 1.35 0.018 0.003 0.45 0.025 - 0.0011 0.0025 - - - - - - - - 比較鋼
F 0.16 0.29 1.33 0.014 0.005 0.28 0.035 0.009 0.0013 0.0031 - - - - - - - - 符合鋼
G 0.31 0.22 1.11 0.008 0.008 0.91 0.045 0.023 0.0018 0.0041 - - - - - - - - 比較鋼
H 0.30 0.01 1.41 0.009 0.004 2.40 0.031 0.034 0.0010 0.0044 - - - - - - - - 比較鋼
I 0.15 0.41 1.35 0.018 0.003 0.22 0.036 0.123 0.0020 0.0034 - - - - - - - - 比較鋼
J 0.09 0.02 1.71 0.012 0.008 0.21 0.028 0.019 0.0010 0.0038 - - - - - - - - 比較鋼
K 0.16 0.22 1.11 0.008 0.008 - 0.041 0.023 0.0030 0.0036 - - - - - - - - 比較鋼
L 0.30 0.38 0.74 0.021 0.012 0.21 0.044 0.032 0.02 0.0041 - - - - - - - - 比較鋼
M 0.30 0.01 2.50 0.050 0.009 0.32 0.038 0.084 - 0.0039 - - - - - - - - 比較鋼
N 0.14 0.36 1.18 0.009 0.003 0.10 0.030 0.012 0.0010 0.0033 - - - - - - - - 符合鋼
O 0.13 0.01 1.09 0.018 0.011 0.01 0.041 0.012 - 0.0021 - - - - - - - - 比較鋼
P 0.16 0.91 1.20 0.008 0.001 0.06 0.038 0.041 0.0020 0.0044 - - - - - - - - 符合鋼
Q 0.21 0.26 0.71 0.006 0.004 0.73 0.039 0.014 0.0010 0.0039 0.03 - - - - - - - 符合鋼
R 0.23 0.28 0.73 0.006 0.005 0.70 0.039 0.014 0.0020 0.0039 - 0.02 - - - - - - 符合鋼
S 0.14 0.35 1.17 0.010 0.003 0.11 0.031 0.012 0.0010 0.0041 - - 0.13 0.002 - - - - 符合鋼
T 0.21 0.22 0.71 0.006 0.004 0.70 0.039 0.014 0.0030 0.0039 - - - - 0.04 - - - 符合鋼
U 0.14 0.35 1.14 0.010 0.003 0.11 0.031 0.014 0.0010 0.0033 - - 0.12 - - 0.0006 - - 符合鋼
V 0.21 0.29 0.76 0.006 0.004 0.74 0.039 0.013 0.0020 0.0036 - - - - - - 0.0001 - 符合鋼
W 0.22 0.31 0.71 0.006 0.005 0.70 0.039 0.014 0.0010 0.0031 - - - - - - - 0.0010 符合鋼
X 0.32 0.21 1.16 0.011 0.007 0.93 0.045 0.023 0.0018 0.0043 - - - - - - - - 比較鋼
･剩餘部分為Fe及不可避免的雜質。
･下劃線表示為發明的範圍之外。
[表2]
表2
No. 鋼種類 步驟 製造條件 板厚 （mm） 麻田散鐵 體積率 （%） 布氏硬度 （HBW） 表面粗糙度 Ra （μm） 平坦度 備註
板坯加熱溫度 （℃） 精軋溫度 （℃） 平均冷卻速度 （℃/秒） 捲繞溫度 （℃）
1 A 熱軋 1251 908 65 110 3.2 98 457 19 4 mm/2000 mm 發明例
2 B 熱軋 1258 907 77 122 3.2 98 449 22 2 mm/2000 mm 發明例
3 C 熱軋 1277 905 72 118 4.0 95 401 27 1 mm/2000 mm 發明例
4 D 熱軋 1280 912 76 106 3.2 96 411 21 3 mm/2000 mm 發明例
5 E 厚板 1175 911 35 - 8.0 98 451 101 17 mm/2000 mm 比較例
6 F 厚板 1162 901 41 - 6.0 96 459 103 21 mm/2000 mm 比較例
7 G 厚板 1158 910 35 - 8.0 95 523 93 13 mm/2000 mm 比較例
8 H 熱軋 1288 902 45 114 3.2 93 498 23 4 mm/2000 mm 比較例
9 I 熱軋 1211 903 33 191 3.2 91 333 33 2 mm/2000 mm 比較例
10 J 熱軋 1266 909 70 150 3.2 91 320 39 1 mm/2000 mm 比較例
11 K 熱軋 1279 909 45 133 4.0 88 345 25 3 mm/2000 mm 比較例
12 L 熱軋 1229 907 55 129 3.2 92 494 38 4 mm/2000 mm 比較例
13 M 熱軋 1255 901 38 133 3.2 88 492 32 2 mm/2000 mm 比較例
14 N 熱軋 1276 912 28 350 3.2 55 330 22 8 mm/2000 mm 比較例
15 O 熱軋 1281 921 35 189 3.2 77 342 35 4 mm/2000 mm 比較例
16 C 熱軋 1269 820 40 120 3.2 63 301 38 4 mm/2000 mm 比較例
17 C 熱軋 1252 908 41 350 3.2 42 288 31 5 mm/2000 mm 比較例
18 C 熱軋 1249 911 25 198 3.2 29 261 29 2 mm/2000 mm 比較例
19 P 熱軋 1273 901 77 119 3.2 93 402 79 2 mm/2000 mm 發明例
20 Q 熱軋 1279 911 72 121 3.8 94 455 22 3 mm/2000 mm 發明例
21 R 熱軋 1283 902 69 109 4.0 91 462 13 4 mm/2000 mm 發明例
22 S 熱軋 1274 908 71 107 3.2 95 408 19 2 mm/2000 mm 發明例
23 T 熱軋 1286 911 88 113 3.2 91 459 33 1 mm/2000 mm 發明例
24 U 熱軋 1281 901 91 88 4.0 91 398 29 8 mm/2000 mm 發明例
25 V 熱軋 1259 903 72 130 3.2 94 457 36 4 mm/2000 mm 發明例
26 W 熱軋 1249 907 77 141 3.2 92 466 26 2 mm/2000 mm 發明例
27 X 熱軋 1261 908 71 118 3.2 93 531 33 1 mm/2000 mm 比較例
･下劃線表示為發明的範圍之外。
[產業上之可利用性]
根據本發明，可提供平坦度高的耐磨耗薄鋼板及其有利的製造方法。
無
無

Claims (6)

  1. 一種耐磨耗薄鋼板，其特徵在於具有： 以質量%計，含有 碳：0.10%～0.30%、 矽：0.01%～1.0%、 錳：0.30%～2.00%、 磷：0.03%以下、 硫：0.03%以下、 鉻：0.01%～2.00%、 鋁：0.001%～0.100%、 鈦：0.001%～0.050%、 硼：0.0001%～0.0100%、及 氮：0.01%以下， 剩餘部分包含鐵及不可避免的雜質的成分組成，且 具有在總板厚中麻田散鐵的體積率為90%以上的組織， 自表面起0.5 mm的深度處的硬度以布氏硬度來計為360 HBW5/750～490 HBW5/750。
  2. 如請求項1所述的耐磨耗薄鋼板，其中所述成分組成中，以質量%計，更包含選自由 銅：2.00%以下、 鎳：5.00%以下、 鉬：3.00%以下、 釩：1.000%以下、 鎢：1.50%以下、 鈣：0.0200%以下、 鎂：0.0200%以下、及 稀土金屬：0.0500%以下 所組成的群組中的一種以上。
  3. 如請求項1或請求項2所述的耐磨耗薄鋼板，其表面粗糙度Ra為40 μm以下。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的耐磨耗薄鋼板，其中將2 m的長條沿軋製方向抵接於鋼板表面時的、所述鋼板表面與所述長條的間隙的最大值為10 mm以下。
  5. 一種耐磨耗薄鋼板的製造方法，其特徵在於包括： 對具有如請求項1或請求項2所述的成分組成的熔融鋼進行連續鑄造而獲得板坯的步驟； 將所述板坯加熱至1000℃～1300℃的步驟； 其後對所述板坯實施包括在精軋溫度為900℃以上的條件下進行的精軋在內的熱軋，獲得薄鋼板的步驟； 在900℃～300℃間的平均冷卻速度為30℃/秒以上的條件下冷卻所述薄鋼板的步驟；以及 其後在捲繞溫度為200℃以下的條件下捲繞所述薄鋼板的步驟。
  6. 如請求項5所述的耐磨耗薄鋼板的製造方法，更包括對藉由所述捲繞步驟而獲得的所述薄鋼板實施調質軋製的步驟。
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