[发明专利]一种淬透性良好的非调质HB360级中厚板耐磨钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种淬透性良好的非调质HB360级中厚板耐磨钢，其化学成分按重量百分比为：C：0.12%~0.20%，Si：0.70%~0.10%，Mn:2.0%~3.0%，Ni：0.20%~0.30%，Mo：0.10%~0.28%，V：0.10%~0.22%，P≤0.015%，S≤0.010%，同时需满足0.3%≤V+Mo≤0.4%，其余为Fe及不可避免的夹杂。本发明通过合理的成分设计提高淬透性，采用在线淬火工艺，不需离线淬火，降低对淬火工艺和设备要求，避免钢板重新加热时产生裂纹，缩短工艺路线和制造周期，组织性能均匀性显著提高，开裂风险和生产成本明显降低。

技术领域

本发明属于耐磨钢制造领域，特别涉及一种淬透性良好的非调质HB360级中厚板耐磨钢及生产方法。

背景技术

耐磨钢是重要的基础材料之一，广泛应用于矿山机械、煤炭采运、工程机械、建材、电力机械、铁路运输等领域，按金相组织分类，分为奥氏体型耐磨钢、马氏体型耐磨钢和贝氏体型耐磨钢，其中马氏体耐磨钢一般采用Mn、Mo、Cr、Ni等元素合金化，有时也添加Nb、V、Ti等微合金元素，通过淬火+回火得到以马氏体为主的组织，在实际应用中显示出了优良综合力学性能。

淬火均匀性控制对于马氏体耐磨钢尤其关键，国外耐磨钢优势企业的淬火技术与设备对国内实行技术封锁，国内企业无从借鉴参考，导致我国耐磨钢在力学性能和使用性能等方面存在一定的差距，高级别耐磨钢生产难度大，淬火均匀性尤其是中厚板的淬火均匀性难以得到质的提高，导致产品类型以跟随国外离线淬火+回火工艺的中低碳低合金产品为主，集中在HB360～400级别产品，国际上HB400～500级别产品生产较多，年消耗量在30～60万吨。

公开号为CN101676425A的专利公开了一种高强度马氏体耐磨钢，其化学成分按重量百分比计为：0.1％≤C≤0.2％，0.5％≤Si≤1.0％，1.0％≤Mn≤2.0％，P≤0.009％，S≤0.004％，Al≤0.03％，0.02％≤Nb≤0.04％，0.02％≤Ti≤0.03％，0.015％≤V≤0.060％，0.0015％≤B≤0.0020％，其余为Fe以及其它不可避免的杂质；生产工艺为：转炉或电炉冶炼-真空炉二次精炼-铸坯或铸锭-钢坯或钢锭再加热-TMCP+快速冷却工艺-钢板，该钢具有极高的强度、硬度、韧性以及耐磨性，但快速冷却后的钢板可能由于冷速不均导致钢板存在较大的内应力，未经回火可能限制韧性。

公开号为CN102676922A的专利公开了一种低合金耐磨钢及其制造方法，该低合金耐磨钢主要包含0.13％≤C≤0.50％，0.1％≤Si≤0.5％，0.3％≤Mn≤1.5％，0.125％≤V≤0.4％，0.05％≤Mo≤0.3％，P＜0.020％，S＜0.010％以及余量的Fe和不可避免的杂质，该钢可广泛应用于高强高耐磨性的工程、采矿、建筑、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械产品上，考虑了V和Mo元素对淬透性提高的协同作用，但低温韧性欠佳，且P、S的含量较高，提高了耐磨钢开裂的风险。

公开号为CN107513661A公开了一种具有耐腐蚀性能耐磨钢板及其生产方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：0.18％≤C≤0.23％，0.60％≤Si≤0.80％，1.20％≤Mn≤1.60％，P≤0.010％，S≤0.002％，0.85％≤Cr≤1.15％，0.25％≤Mo≤0.35％，0.60％≤Al≤0.80％，0.20％≤Ni≤0.30％，0.04％≤V≤0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质；钢板生产方法包括冶炼+连铸、电渣重熔、加热、轧制、扩氢、淬火、回火工序。本发明通过对钢板化学成分调整，结合合适的冶炼、加热、轧制、热处理等工艺技术，生产的钢板力学性能优良，耐腐蚀性能也显著提高，但该钢采用淬火+回火的工艺路线，生产路线较繁琐，还需电渣重熔，生产成本进一步提高。

国内低合金马氏体耐磨钢存在淬透性不高、对淬火工艺和设备要求高的现实难题，因此有必要进行新的合金化设计，优化生产工艺，提高淬透性和组织性能均匀性，降低生产成本。

发明内容