[发明专利]一种600HB级耐磨钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于热轧高强钢生产技术领域，具体地，本发明涉及一种硬度达到600HB(HBW)级耐磨钢板及其制备方法。

背景技术

目前工程机械用钢中，对耐磨性要求较高的钢材的使用量占据较大比例，使用要求和条件非常苛刻。主要应用于工程、冶金、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口以及电力等高附加值机械产品上，具体如推土机、装载机、挖掘机、自卸车及各种矿山机械、抓斗、堆取料机、输料弯曲结构等，能够起到减少设备的磨损量，延长其使用寿命的效果。

材料的耐磨性主要取决于其整体硬度以及内部弥散分布的一定数量和尺寸的硬质相；部分构件也对于韧性也有一定的要求。耐磨钢的硬度越高，其碳和合金含量越高，则韧性和焊接性能越差。同时弯曲性能、成型性能等使用性能也较差，这就限制了高硬度耐磨钢在工程上的广泛应用。

现有耐磨钢一般分为两类，一种为高碳高合金耐磨钢，如中国专利CN102703819B中涉及到碳含量0.6wt.％以上，降低耐磨钢的韧性和塑性。另外，日本专利CN1098370中提到铬含量在8～35wt.％之间，中国专利CN102703827B中锰含量高达7wt.％以上，上述专利具有很高的合金含量。大量的碳和高合金含量会严重恶化耐磨钢的焊接和加工性能。另外一种是通过添加种类繁多的合金元素，尽管可以得到优良的机械性能，但影响其焊接和成形性能。如欧洲公开号EP1563104的专利公开了一种耐磨钢板，其化学成分为C：0.35～0.8％，Si：0～2.0％，Mn：0～2.5％，S：≤0.15％，Cr：0～5％，Mo：0～0.05％，Ni：0～5％，Cu：0～1.5％，B：0～0.02％，Al：0～2％，Ti：0～1.1％，N＜0.03％，W：0～1％，Zr：0～4％，该耐磨钢成分范围较宽，合金成分较复杂。法国申请的专利号为FR2847272的专利公开了一种耐磨钢，其化学成分为C：0.24～0.35％，Si：0～2％，Mn：0～2.5％，S：≤0.15％，Cr：0～5％，Mo：0～1％，Ni：0～5％，Cu：0～1.5％，B：0～0.02％，Al：0～2％，Ti：0～1.1％，N＜0.03％，W：0～2％，Zr：0～2.2％，该耐磨钢的碳含量相对较低，但是合金成分较复杂。中国专利CN102199737B涉及到一种600HB耐磨钢，其成分重量百分比为：C：0.41～0.50wt.％、Si：0.10～0.60wt.％、Mn：0.20～1.20wt.％、P≤0.050wt.％、S≤0.030wt.％、Cr：0.01～1.50wt.％、Mo：0.01～1.00wt.％、Ni：0.01～1.50wt.％、Ti：0.001～0.10wt.％、Al：0.001～0.10wt.％、RE：0.001～0.10wt.％、W：0.01～1.00wt.％、B：0.0005～0.0040wt.％，Ca：0.001～0.010wt.％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明尽管硬度达到600HB级，但是C含量较高不利于塑韧性及焊接性能，合金成分较多，较多的Mo元素明显提高成本，Al元素增加了现场工业化量产的难度；上述专利成分设计限制了耐磨钢在工业化量产以及推广应用。

因此，设计适合工业化量产的化学成分，增加耐磨性高的合金元素含量，获取各项性能优异、适用性佳的低合金耐磨钢是发展的趋势。随着社会和经济的发展，钢铁工业所面临的低碳经济发展，以节省资源、节约能源、保护环境为主要目标。这是耐磨钢发展的重要趋势。据此，本发明涉及一种高耐磨性热轧钢板，具有良好的韧性和焊接性能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种600HB级耐磨钢板，该钢板采用中C含量微合金化思路，添加适量的Ti、V等具有沉淀强化作用的合金元素，利用大量析出的TiC粒子，在相同硬度情况下能够增加硬质相含量以大幅度提高耐磨性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种600HB级耐磨钢板，其化学成分按重量百分比为：C:0.33～0.40％；Si:0.80～1.20％；Mn:1.5～2.0％；P≤0.02％；S≤0.015％；Cr:0.5～1.0％；Mo:0.2～0.5％；Ti:0.1～0.2％；V:0.06～0.12％；Nb:0～0.07％；Ni:0～0.5％；Al：0～0.1％；N:≤0.005％；O:≤0.003％；其余为铁和不可避免杂质。

在本发明所涉及的600HB级耐磨钢板的化学成分中元素的作用：