[发明专利]微合金贝氏体/马氏体复相NM400钢板及其制备方法

说明书

本发明提供一种微合金贝氏体/马氏体复相NM400钢板及其制备方法，该NM400钢板按质量百分比由以下化学成分组成：C：0.1～0.25％、Si：0.2～0.6％、Mn：1.3～1.7％、P：≤0.02％、S：≤0.008％、Cr：0.5～0.7％、Mo：0.25～0.4％、Ni：0.1～0.25％、Cu：0.2～0.4％、V：0.02～0.05％、Nb：0.01～0.03％、B：0.001～0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的NM400钢板具有硬度高，耐磨性、塑韧性好，生产难度小，成本较低等优点。

技术领域

本发明涉及耐磨钢，特别涉及一种微合金贝氏体/马氏体复相NM400钢板及其制备方法。

背景技术

磨损失效会造成许多工件和设备的迅速失效，造成巨大的材料浪费和经济损失。磨损不仅引起零件失效，导致工件更换和维修频繁，设备工作效率低，而且消耗了大量的能源和材料。据不完全统计，我国仅在冶金、矿山、电力、煤炭和农机部门，由于工件磨损而造成的经济损失每年约400亿元。由此，耐磨材料产业应运而生，耐磨材料的发展已成为影响现代生产效率的重要因素。

耐磨钢是指在表面严重磨损的环境中服役的一类高强度钢。其主要使用于长期工作在与矿石、煤炭、煤浆、泥沙以及水泥浆等物料相接触的车辆或设施上，如矿用电动轮自卸车、煤矿刮板运输机、水泥搅拌机、推土机、挖掘机、装载机等。其中NM400钢是应用较多的一种耐磨钢。

目前，国外NM400钢的生产主要利用热处理获得均匀细小的组织，从而达到良好的强度和塑韧性要求。而我国现有的NM400钢主要通过两种途径进行生产，一种采用高合金成分设计，通过较高含量的C、Ni、Cu、Mo、Cr等元素的合金化来提高钢的强度、硬度及耐磨性能，但是其成分成本较高、另一种主要利用组织强化作用，通过离线淬火+回火的生产工艺，获得马氏体组织提高钢的强度、硬度及耐磨性能，但这种方法存在冲击韧性差，且变形程度大，生产中需要强力淬火机，而且能源消耗大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微合金贝氏体/马氏体复相NM400钢板及其制备方法，该NM400钢板硬度高，耐磨性、塑韧性好，生产难度小，成本较低，能够解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微合金贝氏体/马氏体复相NM400钢板，按质量百分比由以下化学成分组成：C：0.1～0.25％、Si：0.2～0.6％、Mn：1.3～1.7％、P：≤0.02％、S：≤0.008％、Cr：0.5～0.7％、Mo：0.25～0.4％、Ni：0.1～0.25％、Cu：0.2～0.4％、V：0.02～0.05％、Nb：0.01～0.03％、B：0.001～0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

优选地，在上述NM400钢板中，按质量百分比由以下化学成分组成：C：0.15～0.25％、Si：0.2～0.3％、Mn：1.5～1.7％、P：≤0.02％、S：≤0.008％、Cr：0.5～0.7％、Mo：0.3～0.35％、Ni：0.1～0.25％、Cu：0.2～0.4％、V：0.02～0.05％、Nb：0.01～0.03％、B：0.001～0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

优选地，在上述NM400钢板中，按质量百分比由以下化学成分组成：C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.6％、P：0.017％、S：0.006％、Cr：0.6％、Mo：0.34％、Ni：0.24％、Cu：0.37％、V：0.05％、Nb：0.03％、B：0.0024％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

另一方面，提供了一种微合金贝氏体/马氏体复相NM400钢板的制备方法，包括冶炼、精炼、连铸、加热、轧制以及冷却步骤，其中：

所述轧制步骤中，开轧温度为1050℃-1110℃，终轧温度为820℃-890℃；