[发明专利]一种具有优异塑韧性的耐磨钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种具有优异塑韧性的耐磨钢及其制造方法，该钢的成分按重量百分比计如下：C：0.15％～0.30％、Si：0.10％～0.30％、Mn：1.10％～1.40％、Nb：0.03％～0.05％、Ti：0.01％～0.03％、Cr：0.15％‑0.40％、Mo：0.30％‑0.60％、Ni：0％‑0.50％、Al：0.01％～0.04％、P≤0.015％、S≤0.005、[N]≤0.0040％、[O]≤0.0020％，余量为铁和不可避免的杂质。制造方法包括冶炼、连铸、板坯缓冷、板坯加热、轧制、回火，应用本发明生产的钢板具有优异的塑性韧：延伸率≥16％，180°冷弯性能D＝2a，‑40℃夏比V型纵向冲击功≥80J，钢板中温回火后表面硬度仍大于HB400，抗拉强度在1280MPa～1350MPa，具有优异的综合力学性能。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种具有优异塑韧性的耐磨钢及其制造方法。

背景技术

耐磨钢板被广泛应用于工作条件恶劣，要求强度高、耐磨性好的工程、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械产品上，如推土机、装载机、挖掘机、各种矿山机械等。随着机械制造业的发展，对耐磨钢的生产提出了更高的要求。材料的耐磨性主要取决于其硬度，较高的硬度可以提供良好的抗磨损性能，而韧性对材料的使用性能也有着非常重要的影响。在我国华北、东北及西北等地区，冬季气温一般为0℃～-40℃，较低的环境温度会使钢板脆性增加，进而降低器材的使用寿命，造成较大的经济损失，因此，在寒冷地区一般要求钢板具有较高的低温韧性。此外，由于耐磨钢板用于车厢板、搅拌机等结构件制造时需要对钢板进行折弯加工，要求耐磨钢应具有较好的塑性及冷弯性能。因此，控制碳和合金元素含量，研发低成本、高性能且工艺简单的低合金耐磨钢是社会经济和钢铁工业发展的必然趋势。

虽然在本发明之前已有多个关于耐磨钢的发明专利，但均与本发明区别明显，以下简单介绍与本发明较为接近的几个：

专利1，申请号200410013944.9，高硬度高韧性耐磨钢。该专利成分为C：0.25～0.55，Mn：1.2％～4.5％，Cr：0.8％～2.5％，Mo：0.4％～1.5％，Ni：0.3％～1.0％，P、S≤0.06％，用该材质所浇注的铸件在铸态下就能够得到硬度较高的马氏体组织和综合性能较好的贝氏体组织，具有较高的强度和优异的耐磨性能。该发明专利的C及合金成分较高，且为铸造，生产工艺复杂，成本较高，不具有良好的塑性。

专利2，申请号201510099344.7，一种韧性大于50J/cm²的低合金耐磨钢及生产方法。该发明专利成分为：C：0.20％～0.45％，Si：0.4％～0.70％，Mn：1.6％～2.0％，Cr：0.50％～1.50％，Mo：0.20～0.50％，Ti：0.20％～0.35％，B：0.001％～0.005％，P≤0.005％，S≤0.005％；生产步骤：经转炉及真空炉冶炼后浇铸成型；对铸坯加热；粗轧；精轧；层流冷却；保温并空冷至室温；进行淬火及回火处理。本发明在保证抗拉强度1500MPa以上，屈服强度1180MPa的前提下，并使延伸率≥16％，冲击韧性不低于51J/cm²，硬度值不低于450HV。该发明专利的C含量较高，焊接性能不好。且钢板需要离线进行淬火+回火，工艺复杂，影响生产效率。