[发明专利]高强度耐磨刀板

说明书

【技术领域】：

本发明涉及一种耐磨刀板，特别是一种用于各种工程机械的高强度耐磨刀板。

【背景技术】：

铲刀刀板是装载机、挖掘机等工程机械中的关键工作部件，它的工作条件非常恶劣，在铲入矿石、砂、土、煤渣等物料的工作过程中，经常与物料发生强烈的摩擦、撞击，因此，该铲刀刀板的生产用钢条件比较苛刻，不仅要求具有足够的硬度和耐磨性，还需要具有较高的韧性，以防止铲刀刀板的断裂和变形。现有铲刀刀板所采用的材料一般都是NM360、NM400等耐磨钢，一些厂家还采用了1E921耐磨钢，如公开号为：CN 1544682A的中国专利申请《装载机整体式耐磨铲刀刃的材料、热处理及焊接工艺》中的铲刀刃即采用了1E921耐磨钢，以上这些耐磨钢均是以添加金属元素铬、钼并增加它们的含量来实现其足够的硬度和耐磨性，但是由于铬、钼元素属于我国的紧缺资源，其价格非常昂贵，因而采用以上耐磨材料制成的铲刀刃的生产成本也比较昂贵。

【发明内容】：

本发明要解决的技术问题是：提供一种采用价格低廉的材料制成的高强度耐磨刀板，并使它不仅具有足够的硬度和耐磨性，还具有较高的韧性。

解决上述技术问题的技术方案是：一种高强度耐磨刀板，该高强度耐磨刀板由高强度耐磨材料制造而成，所述的高强度耐磨材料的主要化学成份及其质量百分比含量为：C 0.13～0.20％，Si 0.26～0.39％，Mn 1.46～1.55％，B 0.0005～0.0035％，P 0.015～0.023％，S0.003～0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明的进一步技术方案是：所述的高强度耐磨材料的化学成份还含有：0.002～0.003％的Ti。

本发明的再进一步技术方案是：所述的高强度耐磨材料的化学成份还含有：0.005～0.006％的V。

本发明所采用的高强度耐磨材料的化学成份中各合金元素在本发明中的作用及机理以及含量如下：

碳(C)：由于碳元素与碳化物形成元素形成的各种碳化物是钢获得高温强度的重要组织因素，适量的过剩碳化物可阻止晶粒长大，提高耐磨性。但碳含量过高，会使钢材失去塑性，另外由于碳化物过多，分布不均匀，也会引起模具崩裂，本发明碳的适宜含量为0.13～0.20％；

硅(Si)：其目的是提高钢的淬透性、回火稳定性与基体强度，保证钢的高温强度、高温硬度和热稳定性，本发明硅的适宜含量为0.26～0.39％；

锰(Mn)：其目的是提供钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，提高钢的淬透性，本发明锰的适宜含量为1.46～1.55％；

硼(B)：加入硼的目的是主要增加钢的淬透性，从而省去其它较稀有贵重的金属元素。硼是增强钢淬透性最有效的元素之一，但过多的硼会降低其淬透性，本发明硼的适宜含量为0.0005～0.0035％；

钛(Ti)：钛与氮、氧、碳元素具有极强的亲和力，是一种良好的脱氧去气剂和固定氮、氧的有效元素。同时钛是一种强烈的碳化物和氮化物形成元素，在钢重新加热中阻止奥氏体晶粒长大。在高温奥氏体区粗轧时TiN和TiC析出，可以效抑制奥氏体晶料长大，本发明钛的适宜含量为0.002～0.003％。

钒(V)：钒能与碳元素形成硬度极高而稳定的碳化物，其硬度超过了钼的碳化物，而且颗粒非常细小，分布又十分均匀，具有细化晶粒的作用，钒对改善材料的硬度、耐磨性和韧性有很大贡献，特别是对提高材料的耐磨性最为有效。但若钒的加入量过高则将使生产成本增加较快。因此，本发明将其控制在0.005～0.006％的范围内。

磷(P)：磷在钢中具有容易造成偏折，增加回火脆性，显著降低钢的塑性和韧性，致使钢在冷加工时容易形成脆断，即所谓的“冷脆”现象；磷对焊接性能也不利，因此磷的含量应尽可能小，本发明的磷含量为0.015～0.023％。

硫(S)：硫在钢中也容易造成偏折，恶化钢的质量，其生成的FeS熔点较低，在高温下容易造成“热脆”。硫含量较高时，对焊接性能也不利，因此，硫的含量也应尽可能低，本发明的硫含量为0.003～0.02％。

因此，本发明之高强度耐磨刀板与现有的耐磨刀板相比，具有以下有益之处：

1、生产成本低：