[发明专利]一种具有良好塑韧性的复合耐磨钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，尤其涉及一种具有良好塑韧性的单面复合的耐磨钢板及其制造方法。 

背景技术

复合耐磨钢板是一种采用先进复合制造技术生产的耐磨复合材料，是工业领域先进的耐磨复合材料。目前复合耐磨钢板主要应用在冶金机械、建材机械、电力机械、矿山机械等行业中的各种易磨损设备上。 

复合耐磨钢板与普通单质耐磨钢板相比具有以下几方面优势： 

抗冲击：由于耐磨复合钢板的基板采用塑韧性很好的普碳低合金钢，可在受冲击的过程中吸收能量，因而，耐磨复合钢板较单质耐磨钢具有很强的抗冲击性能和抗裂性能，可以应用的振动、冲击较强的工况条件下 

易于加工：耐磨复合钢板可以制成标准尺寸的钢板，重量轻，加工方便灵活。由于采用软质基板，因而可以向内冷弯成形，可以用等离子弧、碳弧等热源切割。 

性价比高：复合钢板虽然因材料和工艺原因价格高于普通钢板，但其使用寿命的大幅提高，使得应用在磨损环境下的设备停机检修时间和维修费用大为减少。据估算，复合钢板的性价比比普通耐磨钢板高约2~4倍，物料处理量越大，设备磨损越严重的企业，使用复合钢 板的经济效益越明显。 

专利《超硬合金复合耐磨钢板》（公开号CN 2671798Y）涉及的复合耐磨钢板，主要以堆焊的碳化铬和添加的稀土元素起耐磨作用，生产工艺同样采用堆焊方式，且产品规格较少且较薄。 

专利《复合耐磨钢板》（公开号CN 202147448U）涉及的复合耐磨钢板，主要以堆焊的碳化铬起耐磨作用，并且含有铌、钼、钨、钒等碳化物，耐磨层厚度较薄，且堆焊方式形成的耐磨层表面易出现裂纹。 

专利《一种复合耐磨钢板》（公开号CN 202399590 U）涉及的复合耐磨钢板，同样采用堆焊方式形成碳化铬耐磨层，厚度规格较薄，耐磨损寿命短。 

专利《堆焊复合耐磨钢板的制造方法及其设备》公开号CN 102107315A）涉及的复合耐磨板需要专门的焊接设备，生产方法较为复杂，且生产的复合板耐磨层碳含量达5～5.5％，铬含量高达32～37％，成本较高。 

上述方法生产的复合耐磨钢板存在着合金含量较高，导致成本增加，且复合板耐磨层厚度较薄，寿命短。采用堆焊方式生产，耐磨层分布不均匀，表面容易出现裂纹。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种具有良好塑韧性的复合耐磨钢板及其制造方法，该钢板合金含量低、使用寿命长、性能均匀、具有良好塑韧性、规格齐全且生产方式自动化程度和效率都进一步得到提高。 

本发明是这样实现的： 

该钢板由两层钢板复合而成，其中上层耐磨层的化学成分为:C  0.13%~0.22%、Si 0.15%~0.50%、Mn 1.0 %~1.50%、S ≤0.005%、P ≤0.02%、Cr 0.0%~0.50%、Mo 0.18%~0.25%、Ti 0.015%~0.03%、B 0.0010%~0.0020%、Als 0.03%~0.05%，余量为Fe及不可避免夹杂；下层基层的化学成分为:C 0.13%~0.20%、Si 0.15%~0.50%、Mn 0.8%~1.70%、S ≤0.005%、P ≤0.02%、Nb 0 %~0.050%、V 0%~0.2%、Ti 0%~0.03%，余量为Fe及不可避免夹杂。 

本发明钢种成分控制原理如下： 

复合耐磨钢板上层耐磨层中合金元素控制原理如下： 

C 钢中的主要元素，对钢的强度、低温冲击韧性、焊接性能产生直接的影响。碳含量过低会降低钢的硬度低，淬硬性、耐磨性差；碳含量过高，又会影响钢的焊接性能以及耐大气腐蚀能力。为保证钢的硬度、韧性和耐磨性，同时考虑钢的焊接性能，碳含量定为 0.13%～0.22％。 

Si 在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂，Si和Mo、Cr等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，超过0.5％时，会造成钢的韧性下降，降低钢的焊接性能，因此该耐磨层Si含量限定0.15%～0.50 %。 

Mn 能增加钢的韧性、强度和硬度，是强烈稳定奥氏体的元素，可有效地降低奥氏体的分解速度，提高钢的淬透性，Mn含量高会增强回火脆性，固该耐磨层Mn含量范围为1.0%～1.50 %。 

S和P都是钢中有害元素，增加钢的脆性，因此应尽量减少磷和硫在钢中的含量, S≤0.005 %，P≤0.02 %。