[发明专利]耐磨钢板及其生产装置和生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢领域，特别涉及一种耐磨钢板及其生产装置和生产方法。

背景技术

工程机械用耐磨钢板广泛应用于工作条件特别恶劣的环境中，例如要求高强度，高耐磨性能的矿山机械、煤矿机械、工程机械、水泥机械、冶金机械等产品零部件上，用于制作挖掘机、装载机、推土机铲斗板、刃板、侧刃板，破碎机衬板、叶片等。随着中国的工程机械行业与国际接轨，用户对钢铁产品的性能和质量提出了更高的要求。因此，耐磨钢板不仅要具有足够的硬度和耐磨性，还需要较高的韧性、很好的加工性能、焊接性能等。由于耐磨钢板多在热处理(淬火+低温回火)后使用，必须保证钢质的纯净、较好的淬透性和内部质量。

目前我国工程机械用耐磨钢板种类较多，如NM360～400、高锰钢，甚至有的厂家使用在Q345B钢板表面堆焊耐磨材料来提高钢板的耐磨性。这些材料的使用都存在优缺点。NM360～400系列钢种性能优良，但添加合金元素如Cr、Ni、Mo等贵金属较多，其生产成本较高。例如中国专利200310103856.3中公开的铲刀刃所用材料1E921的化学成分为C0.15％-0.20％，Si 0.15％-0.35％，Mn 0.95％-1.30％，P≤0.035，S≤0.040，Cr0.40％-0.65％，Mo0.25％-0.35％，B 0.0005％-0.0030％。由于其含有Cr、Mo等昂贵的合金元素，使生产成本及制作成本较高。高锰钢在中低工况下由于得不到足够的冲击和摩擦，因此不能充分发挥其加工硬化能力，耐磨性较差；即使在高冲击应力工况下，有时由于其加工硬化峰不在最表层，而在亚表层，该处的组织脆化萌生裂纹引起磨损表面的剥落，耐磨性也较差，使用该钢具有较大的局限性。

发明内容

针对现有技术的相关技术问题，本发明的目的在于提供一种耐磨钢板、以及生产该钢板的生产装置和生产方法，以使得该钢板具有更加优良的力学性能和组织成分。

为实现上述目的，本发明提供一种耐磨钢板，该钢板的成分组成按重量百分比包括：0.19～0.25％的C、0.70～1.10％的Si、1.50～1.80％的Mn、0.20～0.80％的Ti、≥0.0020％的B、≤0.020％的P、以及≤0.015％的S。

优选地，耐磨钢板的成分组成按重量百分比包括：0.19～0.22％的C、0.70～0.95％的Si、1.50～1.65％的Mn、0.35～0.60％的Ti、0.0020～0.0035％的B、0.0～0.020％的P、0.0～0.010％的S。

优选地，耐磨钢板的成分组成按重量百分比包括：0.22％的C、0.84％的Si、1.65％的Mn、0.048％的Ti、0.0027％的B、0.016％的P以及0.002％的S。

优选地，耐磨钢板的组织包括铁素体组织和珠光体组织。

另一方面，本发明还提供一种生产上述耐磨钢板的生产装置，包括：

冶炼装置，用于冶炼钢水；

板坯连铸装置，设置在冶炼装置的下游，用于将钢水铸成板坯；

轧制装置，设置在板坯连铸装置的下游，用于将板坯轧制成型材；

冷却装置，设置在轧制装置的下游，用于冷却轧制好的钢板；

其中，冶炼装置包括钛铁添加装置和硼铁添加装置，并且，钛铁添加装置位于硼铁添加装置的上游。

优选地，板坯连铸装置包括将板坯的拉速控制在1.0±0.20m/min的范围内的板坯拉速控制装置。

优选地，板坯连铸装置还包括将中包的温度控制在1530±30℃的范围内的中包温度控制装置。

优选地，冷却装置包括将冷却温度控制在200℃以上的堆冷温度控制装置。

再一方面，本发明还提供一种上述耐磨钢板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)利用铁水预脱硫方式将铁水脱硫后，转炉底吹全程吹氩冶炼钢水；在冶炼过程中添加钛铁和硼铁，添加钛铁并且搅拌均匀后再添加硼铁；

(2)将冶炼好的钢水进行板坯连铸，将冶炼所得钢水浇铸成板坯；

(3)加热板坯，并且对加热后的板坯进行轧制；

(4)将轧制后的钢板进行矫直后，通过冷床进行堆冷冷却。

优选地，在步骤(2)中板坯的拉速控制为1.0±0.20m/min。

优选地，在步骤(2)中，将中包的温度控制为1530±30℃。

优选地，在步骤(2)中，将钢水浇铸成厚度为220mm的板坯。