[发明专利]布氏硬度400HBW级整体硬化型高韧性易焊接特厚耐磨钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及布氏硬度400HBW级整体硬化型高韧性易焊接特厚耐磨钢板，该钢板化学成分：C：0.10～0.16%，Si：0.15～0.40%，Mn：0.9～1.5%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Cr：0.45～0.75%，Mo：0.35～0.65%，Ni：2.9～3.6%，Cu：0.2～0.4%，N：≤0.007%，H：≤0.00015%，B：0.0008～0.0025%，Ca：0.001～0.005%，Al+V+Nb=0.10～0.20%，其中：Nb≤0.04%，且Al≥(Mn/C)×(%N)，余量为铁及杂质元素；碳当量CEV≤0.85%。制造工艺：KR铁水预处理–电炉/转炉冶炼–LF精炼–VD/RH精炼–模铸–钢锭加热–开坯轧制–扩H处理–钢坯加热–控轧–控制条件下的缓慢冷却–淬火–回火。耐磨钢板厚度达到210mm，具有整体硬化、整体韧性高、易焊接的特点。

技术领域

本发明属于特种钢铁技术领域，具体涉及一种布氏硬度400HBW级整体硬化型高韧性易焊接特厚耐磨钢板及其制造方法。

背景技术

布氏硬度400HBW级的钢板常用来制造工程和采矿机械的耐磨部件。中国专利公开号CN104451409A、CN102747280B、CN103014543A、CN103233171A、CN101775543A、CN103194674A的发明披露了此类耐磨钢板和相应的制造方法。但是，它们制造的钢板厚度较小（≤60mm），不能满足一些大型工程和采矿机械对大厚度（≥80mm）甚至特大厚度耐磨钢板的要求。中国专利公开号为CN105603323A 和CN106521314A的发明分别披露了钢板表面布氏硬度为HBW320～HBW410和整体布氏硬度为HBW320～HBW410的耐磨钢板和制造方法，但是，前者的发明仅涉及到钢板的表面硬化，不涉及到整体硬化，仅涉及到钢板1/4厚度处的冲击性能不涉及到1/2厚度处的冲击性能，也就是不涉及到钢板整体的韧性，即是，在-40℃时该发明仅能保证钢板在1/4厚度处的冲击性能>20J，不能满足一些耐磨部件对高韧性的需求，特别是整体高韧性的需求，而且，这一发明仅可制造最大厚度为120mm的钢板。后者的发明克服了前者的不足，满足了钢板整体硬化、整体韧性高的要求，可制造厚度达180mm的钢板。但是，随着工程和采矿机械尺寸和动力的进一步增大，更大厚度的、坚固且耐磨耗的整体硬化型高韧性易焊接耐磨钢板的需求也提到了议事日程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种布氏硬度400HBW级整体硬化型高韧性易焊接特厚耐磨钢板及其制造方法。钢板厚度达到210mm，钢板整体硬化，沿厚度截面上的布氏硬度在HBW360～HBW410的范围；钢板整体韧性好，在1/4和1/2厚度处-20℃的夏比冲击功≥80J，-40℃的夏比冲击功≥60J。

本发明解决上述问题采用的技术方案为：一种布氏硬度400HBW级整体硬化型高韧性易焊接特厚耐磨钢板：该钢板以Fe为基础元素，且还包含如下化学成分（质量百分比）：C：0.10 ～ 0.16%，Si：0.15 ～0.40%，Mn：0.9 ～ 1.5%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Cr：0.45 ～0.75%，Mo：0.35 ～ 0.65%，Ni：2.9 ～ 3.6%，Cu：0.2 ～ 0.4%， N：≤0.007%，H：≤0.00015%，B：0.0008 ～ 0.0025%，Ca：0.001 ～ 0.005%，Al + V + Nb = 0.10% ～ 0.20%，其中：Nb≤ 0.04%，且Al ≥(Mn/C) ×(%N)，及杂质元素；碳当量CEV（= C + Mn/6 + (Cr +Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15）≤0.85%。

以下对本发明中所含组分的作用及用量选择作具体说明：

C：是确保钢材硬度和强度所必须的元素，但过高的C 含量对钢材的韧性不利，同时也会降低其焊接性能。另外，过高的C 含量也会导致严重的中心C偏析从而影响钢板的芯部韧性。本发明控制其含量为0.10 ～ 0.16%。