[发明专利]具有低温韧性及耐氢脆性的耐磨厚钢板及其制造方法

说明书

具有低温韧性及耐氢脆性的耐磨厚钢板及其制造方法。一种板厚为100～125mm的厚钢板，包含50个/100μm²以上的直径为50nm以下的微细析出物，至少从钢板表面起到板厚的1/4的厚度的深度为止具有板条马氏体组织，板条马氏体钢中的被取向差为15°以上的大角度晶界包围的晶粒的平均粒径为20μm以下。铸造下述钢并进行轧制后，再加热至Ac₃相变点以上，接着通过水冷从Ar₃相变点以上淬火至250℃以下的温度。

本申请是PCT国际申请号为PCT/JP2014/001595、申请日为2014年3月19日、国家申请号为201480018801.9、发明名称为“具有低温韧性及耐氢脆性的耐磨厚钢板及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有低温韧性(excellent low-temperature toughness)及耐氢脆性(hydrogen embrittlement resistance)的耐磨厚钢板(abrasion resistant steelplate)及其制造方法，特别涉及作为布氏硬度(Brinell hardness)为401以上的低温韧性及耐氢脆性优异的耐磨厚钢板而合适的钢板。

背景技术

近年来，在暴露于矿山、土木、农业机械、建设等磨损环境的产业机械的厚钢板使用领域中，例如为了延长矿石的粉碎处理能力(grinding ability)的寿命，寄希望于使用的厚钢板的高硬度化。

但是，一般情况下钢材存在若高硬度化则低温韧性及耐氢脆性降低从而在钢材的使用中发生破裂的危险性，因此，特别强烈地要求提高布氏硬度为401以上的高硬度耐磨钢板的低温韧性及耐氢脆性。

因此，专利文献1、2、3、4等中已提出了通过碳当量(carbon equivalent)及淬透性指数(hardenability index)的优化、硬质第二相粒子向珠光体相(pearlite phase)中的分散来改善低温韧性及耐氢脆性等的、低温韧性及耐氢脆性优异的耐磨厚钢板及其制造方法。

专利文献1：日本特开2002-256382号公报

专利文献2：日本专利第3698082号公报

专利文献3：日本专利第4238832号公报

专利文献4：日本特开2010-174284号公报

发明内容

然而，即使通过上述专利文献1、2、3、4等中所记载的方法，-40℃时的夏比冲击吸收能(Charpy absorbed energy)也稳定地在50～100J左右达到极限，耐氢脆性也降低，因此，希望开发出低温韧性及耐氢脆性更优异的耐磨厚钢板及其制造方法。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供布氏硬度为401以上、且低温韧性及耐氢脆性比现有的耐磨厚钢板更优异的耐磨厚钢板及其制造方法。

作为使淬火后的状态下的板条马氏体钢(lath martensitic steel)的低温韧性及耐氢脆性提高的基本的材质设计准则，可举出以下3个准则：将容易成为破面单元(fracture facet size)的大角度晶界(high-angle grain boundaries)微细化；减少减弱晶界结合力的P、S等杂质的量；成为低温脆性的起点的夹杂物的微细化及量的减少。

基于上述观点，本申请的发明人为了提高耐磨厚钢板的低温韧性及耐氢脆性而反复进行了深入研究，结果发现，使Nb系碳氮化物(Nb carbonitride)等直径为50nm以下的微细析出物大量分散时，再加热奥氏体晶粒的粗大化被抑制，从而实现成为破面单元的板条群(packet)的显著微细化，由此能够获得具有比现有材料更优异的低温韧性及耐氢脆性的耐磨厚钢板。