[发明专利]一种100mm厚410HB级耐磨钢板及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于钢材制备技术领域，具体地，本发明涉及一种100mm厚规格耐磨钢板及其制备方法。

背景技术：

耐磨钢是广泛用于各种磨损工况的耐磨材料，随着生产工艺技术的进步，新的耐磨钢钢种层出不穷，其冶炼、铸造、热处理和机加工工艺不断改进，耐磨钢的综合力学性能、耐磨性能和使用寿命都在逐步提高，其应用领域日渐扩大。常制成工程机械、矿山机械、煤矿机械、破碎机等机械零部件。

目前国内外耐磨钢板产品，尤其是厚度在100mm表面布氏硬度410HB级耐磨钢板，由于产品厚度规格大，一般都存在碳当量高、开裂风险大、合金成本高、压缩比小生产难度大等技术瓶颈。

在本发明之前，中国专利公开号CN 103014543 A南阳汉冶特钢有限公司申请的“一种耐磨钢NM400E中厚板的生产工艺”该钢中添加化学成分0.04～0.06％的V和0.17～0.03％的Nb。且该钢只能生产30～40mm厚度规格，无法满足100mm厚度规格的生产要求。

中国专利公开号CN 101451220 A舞阳钢铁有限责任公司申请的“一种高强度耐磨钢板及其制备方法”，该钢种成分添加V 0.03～0.08％、Nb0.01～0.06％，成本明显高于本发明，且该专利最大厚度仅到60mm，远低于100mm厚度规格。

中国专利公开号CN 101775543 A宝山钢铁股份有限公司申请的“HB400级耐磨钢板及其制造方法”，该钢中添加化学成分0.20～1.0％的Cu和0.01～0.08％的Nb。该钢可生产厚度最大仅为30mm，远低于100mm厚度规格。

中国专利公开号CN 102943213 A钢铁研究总院申请的“一种低合金超高强度工程机械用耐磨钢及其制备方法”，该钢中添加化学成分C为0.20～0.40％，该钢中添加的Cr为1.00％～2.50％，含量较高，这样就直接导致钢的焊接性能差。且该钢可生产钢板的厚度为12～20mm，远低于100mm厚度规格。

中国专利公开号CN 102876969 A宝山钢铁股份有限公司申请的“一种超高强度高韧性耐磨钢板及其制造方法”该钢中化学成分C含量为0.22-0.35％，含量较高，这样就直接导致钢的焊接性能差。该钢中Nb含量为0.010-0.040％，这样就直接导致该钢成本高于本发明。且该钢可生产钢板的厚度为12～31mm，远低于100mm厚度规格。

发明内容：

针对现有技术的上述不足，本发明的一个目的在于提供一种特厚规格耐磨钢板，满足用户对厚度在100mm、表面布氏硬度410HB、抗拉强度≥1200MPa，-30℃冲击功≥30J，组织形态为回火马氏体的综合组织性能指标需要。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案所提供的一种100mm厚410HB级耐磨钢板，其化学成分及其重量百分含量为：C 0.13～0.20％，Si 0.40～0.65％，Mn 0.5～1.00％，Cr 0.65～0.90％，Mo 0.18～0.48％，Ni 0.20～0.40％，Ti 0.015～0.040％，P ≤0.012％，S≤0.003％，B 0.0010～0.0025％，Al 0.01～0.040％，H≤0.00015％，N≤0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质；其中Cr、B的含量满足3.053C+0.106Mn≤Cr+B≤3.279C+0.385Mn，且满足CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.58％。

本发明中，所述耐磨钢板的布氏硬度410HB级，抗拉强度≥1200MPa，-30℃冲击功≥30。

其中，本发明中，

C：是对钢板强度、硬度、韧性及其淬透性影响较大，较高的C含量会增加钢的强度、硬度和淬透性，但对韧性产生恶化作用。因此，本发明中，C含量控制在0.13～0.20％的范围内。

Si：对钢板的强度，耐磨性以及焊接性能也具有影响。硅在钢中起固溶强化的作用，固溶于铁素体和奥氏体中，可提高它们强度和硬度，在常见的固溶元素中，Si的固溶强化作用强于Mn、Ni、Cr、W、Mo以及V等。另外，硅可以减少摩擦发热时的氧化作用，提到钢的冷变形硬化率和耐磨性，换言之，钢的耐磨性能会随硅含量的增加而提高。但是硅含量过高会导致钢的韧性下降，同时，硅与氧的亲和力比铁强，焊接时容易产生低熔点的硅酸盐，会增加熔渣和熔化金属的流动性，影响焊接性能。因此，优选地，Si含量控制在0.40～0.65％的范围内。