[发明专利]奥氏体耐磨钢板

说明书

本发明的一技术方案涉及的奥氏体耐磨钢板，具有预定的化学组成，C和Mn的以质量％计的含量满足﹣20×C+30＜Mn≤﹣20×C+45，在金属组织中，奥氏体的体积分数为90～100％，所述奥氏体的平均粒径为40～300μm。

技术领域

本发明涉及一种用于耐磨部件的奥氏体耐磨钢板。

背景技术

以往的耐磨部件用途的钢板，通过对如专利文献1等所公开的含有0.1～0.3％左右的C的钢进行淬火而使金属组织成为马氏体来制造。这样的钢板的维氏硬度为400～600Hv左右，明显较高，耐磨性优异。但是，马氏体组织非常硬，因此弯曲加工性和韧性差。另外，以往的耐磨部件用途的钢板，为了增加硬度而大量含有C，但如果含有0.2％以上的C则有可能发生焊接裂纹。

另一方面，作为兼具耐磨性和延展性的材料，使用高Mn铸钢。高Mn铸钢的基体为奥氏体，因此延展性和韧性良好。但是，高Mn铸钢具有以下特性：当由于岩石的撞击等而使表面部受到塑性变形时，会产生变形双晶或根据条件而产生加工诱发马氏体相变，仅表面部的硬度显著提高。因此，高Mn铸钢即使提高冲击面(表面部)的耐磨性，中心部也保持为奥氏体，因此能够保持延展性和韧性优异的状态。

作为高Mn铸钢，提出了JIS G5131规定的钢以及许多通过提高C含量和Mn含量来谋求机械性质和耐磨性提高的奥氏体耐磨钢(参照专利文献2～8等)。

这些高Mn铸钢中，为了改善耐磨性，大多使C含量高达1％以上。在C含量为1％以上的钢中，即使是延展性和韧性优异的奥氏体，由于析出大量碳化物等原因，有时延展性和韧性也会降低。

以即使在C含量为1％以上的钢中也能确保延展性和韧性为目的，提出了通过在铸造后在奥氏体区域进行固溶热处理、然后进行水冷的热处理(水韧性处理)进行制造。水韧性处理是为了通过将钢急速冷却，抑制在通常的空冷中产生的碳化物的析出，改善延展性和韧性而进行的处理。从同样的目的出发，提出了通过含有Ti、V、Nb、Zr、Ta等碳化物形成元素，使晶粒微细化或控制碳化物的析出形态(使球状碳化物分散在晶粒内)，由此来提高高Mn铸钢的延展性和韧性(例如参照专利文献3、4和6～8)。

上述方法虽然具有一定程度的韧性改善效果，但目前仍无法得到兼备耐磨性和韧性的划时代的特性。特别是在含有Ti、V、Nb、Zr、Ta等而使晶粒微细化的情况下，这些元素为了在凝固时发挥作用而需要大量含有。因此，碳化物或氮化物等析出物粗大且大量地在钢中析出，这些析出物有时会成为疲劳破坏的起点。另外，Ti、V、Nb、Zr、Ta等是昂贵的元素，这些元素的添加会成为成本上升的主要原因。

晶粒的微细化不仅对如上所述的延展性和韧性的提高有效，而且对加工硬化特性的提高也有效。因此，为了使高Mn铸钢的晶粒微细化，除了添加Ti、V、Nb、Zr、Ta等以外，还提出了降低高Mn铸钢的浇注温度的方案。但是，降低高Mn铸钢的浇注温度是有限度的，如果降低高Mn铸钢的浇注温度，则也存在容易产生铸造缺陷的问题。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2014-194042号公报

专利文献2：日本特公昭57-17937号公报

专利文献3：日本特公昭63-8181号公报

专利文献4：日本特公平1-14303号公报

专利文献5：日本特公平2-15623号公报

专利文献6：日本特开昭60-56056号公报

专利文献7：日本特开昭62-139855号公报

专利文献8：日本特开平1-142058号公报

发明内容

本发明是鉴于这样的情况完成的，其目的是提供一种耐磨性、强度以及与耐磨性和强度相反的韧性和延展性优异的奥氏体耐磨钢板。