[发明专利]一种高强度耐磨钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料冶金领域，特别涉及一种550HB级高强度耐磨钢板及其生产方法。

背景技术

耐磨钢板可广泛应用于能源、交通、农机、矿山设备、工程机械及水泥设备等领域，高碳高锰系列作为经典耐磨钢曾被广泛使用百余年。但当破碎物料受到的冲击并不强烈时，由于高锰钢具有的加工硬化性能不能充分得以发挥，使得高锰钢衬板表现出了磨损快、使用寿命短的弱点；而低、中合金耐磨钢由于具有较好的耐磨性和韧性，生产工艺较简单，经济性合理的特点，开发与应用发展得很快。

表面硬度550HB级别的耐磨钢板为高强度耐磨钢板，具有较高的表面硬度和耐磨能力，一般采用淬火加低温回火状态下供货，主要在工程机械、矿山机械等需高耐磨的工况下使用。

国内外高强度耐磨钢板的生产已经形成多项专利，例如中国专利公开号为CN1775983提供了一种“高强度铸造空冷贝氏体耐磨钢及其制备方法”，其化学成分是(重量％)：C0.32～0.65，Si0.8～3.0，Mn1.2～3.0，Cr0.5～0.8，Cu0.3～0.8，B0.001～0.008，Al0.18～0.35，Y0.05～0.15，Ti0.05～0.20，Mg0～0.12，Ca0～0.12，Zn0～0.15，且0.10＜Mg+Ca+Zn＜0.25，其余为Fe和不可避免的微量杂质。其制造工艺是：将废钢、生铁、铬铁和铜板混合加热熔化，熔清后加入硅铁和锰铁预脱氧和合金化；炉前调整成分合格后将温度升至1600～1660℃，加入铝终脱氧和合金化，而后出炉；将含钇、硼、钛、镁、钙和锌等的复合变质剂破碎至粒度小于25mm的小块，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；变质处理后，将钢水在普通铸型中浇注成铸件。此发明的耐磨钢与传统高锰钢相比碳、锰含量明显降低，表面硬度提高，洛氏硬度为55.7，由于表面硬度提高，可明显提高使用寿命，提高设备工作效率，降低生产成本，具有良好的经济效益。该专利属中碳、高硅合金耐磨钢，合金体系复杂，铝、硅、钛含量偏高，冶炼、连铸困难，只能用于生产铸件。

专利公开号CN1140205公开的“一种中碳中合金耐磨钢”，其化学成分为：C0.45～0.65％，Si0.3～0.8％，Mn0.4～1.0％，Cr4.0～5.5％，Mo0.3～0.7％，V0.2～0.5％，Re0.02～0.05％，P·S≤0.040％。该专利采用铸钢的方法生产，适合制作承受较大负荷工况条件的中型球磨机的衬板、隔仓板，滚式破碎滚筒，锤式，反击式破碎机的锤头、板锤，也可用于对磁选要求严格的颚式破碎机的齿板，使用寿命为高锰钢的3—4倍。该专利产品锰、硅含量较低，但碳及铬钼等合金含量仍偏高，只能铸造生产，且含稀土钢冶炼困难，生产过程不易控制。该专利耐磨钢表面硬度为洛氏52，硬度偏低，耐磨性较差。

专利公开号CN101250673提供了“一种超高强度耐磨钢及其生产方法”，其成分为(重量百分比)：C0.10～0.17％，Si0.25～0.50％，Mn1.20～1.50％，P≤0.018％，S≤0.008％，Cr0.20～0.50％，Ni0.25～0.50％，Mo0.10～0.40％，Als0.02～0.06％，B≤0.005％，RE≤150g/吨钢，余量为Fe及不可避免的杂质，且碳当量Ceq(％)≤0.60，Ceq(％)＝C+Mn/6+(Mo+Cr+V)/5+(Ni+Cu)/15。该钢的具体生产方法包括：超纯净钢工艺进行冶炼—铁水脱硫—转炉顶底复合吹炼—真空处理—结晶器喂稀土(RE)丝—浇注成板坯—板坯加热—粗轧—精轧—空冷或冲中压水冷却—钢板调质处理。该专利碳及合金含量较低，可连铸生产，虽为超高强度和高韧性，但钢板硬度仅为400HB不能达到550HB,不能广泛应用于工作条件恶劣，对耐磨性能要求高的矿山及工程机械产品上，且淬火后需回火处理，工艺复杂，成本高。