[发明专利]一种高强度复合钢板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度复合钢板，钢的化学组成质量百分比为：碳为0.22～0.42％，硅为0.10～0.25％，锰为0.50～0.90％，铬为0.70～1.2％，镍为0.050～0.15％，磷为0.010～0.040％，硫为0.0050～0.0090％，钼为0.15～0.35％，钒为0.050～0.15％，铝为0.020～0.060％，硼为0.010～0.040％，余量为铁和不可避免的杂质；其中，钼、钒、硼的含量满足0.25％≤钼+钒+硼≤0.50％。本发明还公开了上述钢板的制备方法，包括：(1)按以上配比配料，冶炼得到钢水；(2)将上述钢水装入模具中，真空脱气后进行连铸或模铸，得到钢坯或钢锭；(3)将上述钢坯或钢锭破碎后球磨至粒度为50～100μm，装入模具，轧制成型，烧结，冷却，得到高强度复合钢板。本发明中的复合钢板冲击韧性好、强度高、耐磨性能良好，可广泛用于工程机械制造，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及钢板材料技术领域，特别是涉及一种高强度复合钢板及其制备方法。

背景技术

金属基复合板材的出现和发展，大大地改善及拓展了传统单一金属材料的性能及使用范围。金属基复合板材比传统的单一金属材料有更高的比张度、比刚度和比强度等；其是以一种金属作为基材，以另一种不同物理、化学性能的材料作为复材，并利用复合技术将其进行结合的一种新型复合板材。这对于我国缺乏镍、铬资源的国家来说有着重大意义和社会效益。

随着冶金、化工等经济支柱性产业的迅速发展，如矿山机械、煤炭采运、石油化工、建材装饰、船舶工程等对耐磨材料复合板的需求倍增，如矿山机械用轨道、煤炭采用选煤机械、石油天然气输送管道及船体、结构件等。但现有的复合钢板由于存在工艺和选材的缺陷，导致耐磨性、冲击韧性、强度等不够理想。

为此，有必要针对上述问题，提出一种高强度复合钢板及其制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度复合钢板及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强度复合钢板，钢的化学组成质量百分比为：碳为0.22～0.42％，硅为0.10～0.25％，锰为0.50～0.90％，铬为0.70～1.2％，镍为0.050～0.15％，磷为0.010～0.040％，硫为0.0050～0.0090％，钼为0.15～0.35％，钒为0.050～0.15％，铝为0.020～0.060％，硼为0.010～0.040％，余量为铁和不可避免的杂质；其中，钼、钒、硼的含量满足0.25％≤钼+钒+硼≤0.50％。

优选的，磷和硫的含量满足0.020％≤磷+硫≤0.040％。

优选的，锰和铬的含量满足1.5％≤锰+铬≤1.9％。

优选的，所述钢板的厚度规格为40～60mm。

本发明还提供一种高强度复合钢板的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照以下质量百分比进行配料：碳为0.22～0.42％，硅为0.10～0.25％，锰为0.50～0.90％，铬为0.70～1.2％，镍为0.050～0.15％，磷为0.010～0.040％，硫为0.0050～0.0090％，钼为0.15～0.35％，钒为0.050～0.15％，铝为0.020～0.060％，硼为0.010～0.040％，余量为铁，冶炼得到钢水；

(2)将上述钢水装入模具中，真空脱气后进行连铸或模铸，得到钢坯或钢锭；

(3)将上述钢坯或钢锭破碎后球磨至粒度为50～100μm，装入模具，轧制成型，烧结，冷却，得到高强度复合钢板。

优选的，步骤(3)中，首先置于750～800℃的温度下预烧结1～2h，再于1150～1250℃的温度下烧结2～3h，保温30～40min。