[发明专利]一种含ZrO2纳米粒子强化耐磨钢及制备方法

权利要求书

1.一种含ZrO₂纳米粒子强化耐磨钢，其特征在于：所述含ZrO₂纳米粒子强化耐磨钢的化学成分质量百分比含量为：C：0.2%~0.4%、Si：0.5%~1.2%、Mn：0.5%~1.5%、Cr：0.5%~1.2%、Mo：0.5%~1.5%、B：0.002%~0.006%、P<0.015%、S<0.005%，ZrO₂纳米粉添加量为0.1~0.5%，余量为Fe及不可避免杂质。

2.根据权利要求1所述的耐磨钢，其特征在于：所述ZrO₂纳米粒子的粒径为15~50nm，所述ZrO₂纳米粒子经过与铁粉球磨混合，进行表面改性处理，在冶炼过程中达到与钢液更好的润湿性。

3.根据权利要求1所述的耐磨钢，其特征在于：所述耐磨钢屈服强度为1200~1500MPa，抗拉强度为1700~1950MPa，布氏硬度值为400~650HB，冲击韧性为20~100J/cm²。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的耐磨钢的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：根据设计成分分别称取各个原料进行冶炼，并将铸造成板坯；

步骤2：将步骤1制备得到板坯进行热轧；加热温度为1100~1300℃，保温1~2h组织均匀化处理，再经多道次轧制变形，累积变形量在80%~85%；

步骤3：对经过步骤2处理后热轧板进行在线热处理，利用轧后余热，进行在线淬火处理，之后对淬火后的热轧板进行离线低温回火热处理，通过不同的淬火温度获得不同硬度和塑性的匹配组合得到厚度为5~15mm的含ZrO₂纳米粒子强化耐磨钢板。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤2中的多道次轧制变形具体工艺为：

第一阶段开轧温度为1050~1100℃，第一阶段累积压下率≥55%，第二阶段开轧温度为850~900℃，第二阶段累积压下率≥25%，终轧温度800~850℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤3中的在线淬火工艺中，冷却速率大于50℃/s，终冷温度小于100℃。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤3中的低温回火时加热速度10~20℃/s，在200~400℃范围内回火，最后水冷至室温。