[发明专利]一种耐磨耐腐蚀中锰钢热轧钢板及其制备方法

说明书

本发明提出了一种耐腐蚀中锰钢热轧钢板及其制备方法，其化学成分的重量百分比为：C：1.01‑1.1％，Si：0.3‑0.57％，Mn：9.2‑10.7％，Cr：3.55‑4.0％，V：0.7‑0.8％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。该耐磨钢热轧钢板的制备方法包括熔炼‑连铸‑加热‑热轧‑热处理过程。采用该成分设计和制备方法的热轧钢板具有高强塑性、韧性和耐磨性能，抗拉强度≥760MPa，屈服强度≥585MPa，断面收缩率≥18％，布氏硬度为220‑240HB，室温冲击功为AKv≥100J，200N载荷滑动磨损磨损率≤15×10^‑6mm³/N·m，尤其在高湿热的恶劣环境下耐腐蚀性显著提高。该热轧钢板成分设计合理，综合性能高，工艺简单，适合规模化批量生产。

技术领域

本发明属于中锰钢热轧钢板技术领域，特别涉及一种耐腐蚀中锰钢的热轧及其制备方法。

背景技术

中锰耐磨钢主要用于煤炭、矿山、建筑、疏浚等相关领域，长期在强冲击、高湿热和腐蚀的环境条件下工作，对材料的强塑性、耐磨性、耐腐蚀性等综合性能要求较高，尤其在湿热环境中运行的中锰耐磨钢还会受到腐蚀磨损的破坏，表面材料发生化学或电化学反应，被腐蚀物质从母体剥落，造成表面疏松、多孔，储存的水和腐蚀介质会进一步加速腐蚀磨损速度。

对广泛使用的高锰钢进行了改性和增强研究，如专利ZL201510708407.4提供了一种低成本高碳中锰耐磨钢，其化学成分为：C：0.7-0.9％，Si：0-0.6％， Mn：7.0-9.0％，P：≤0.02％，S：≤0.02％，Cr：2.0-3.0％，Al：0.03-0.08％，其余为Fe及不开避免的杂质。该中锰耐磨钢实现了强度高、塑韧性好、抗拉强度大等多项创新，但在耐腐蚀性方面表现的不尽人意。近年来研究采用低合金钢代替中锰钢，如专利ZL201110324456X提供了一种含硼低合金钢，其化学成分为：C：0.33％，Mn：1.20％，Si：1.35％，Mo：0.30％，Ni：0.40％，N：0.05％和B：0.02-0.025％，其余为Fe及不开避免的杂质。该含硼低合金钢除了有硬度高、耐磨性好之外，在常温下具有一定的耐腐蚀性，但在湿热环境中，耐腐蚀性表现的较差，不能工况满足要求。

本发明开发出一种具有耐腐蚀性能的中锰钢，大幅度提高材料在湿热环境条件下的耐磨损和耐腐蚀性能，同时具有强度高、韧性好等优点。

发明内容

本发明主要针对目前中锰耐磨钢在高湿热条件下受腐蚀磨损严重的现实，提出了一种耐腐蚀中锰钢热轧钢板及其制备方法：

(1)一种耐腐蚀中锰钢热轧钢板及其制备方法，各组分化学成分的重量百分比为C：1.01-1.1％，Si：0.3-0.57％，Mn：9.2-10.7％，Cr：3.0-4.0％，V：0.7-0.8％， P：≤0.03％，S：≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。

(2)耐腐蚀中锰钢热轧钢板的制备方法包括熔炼-连铸-加热-热轧-热处理，具体步骤如下：

在所述熔炼过程中，熔炼温度为1450-1500℃；

在所述连铸过程中，连铸的浇注温度为1350-1400℃；

在所述加热过程中，板坯保温温度为1200-1250℃；

在所述热轧过程中，板坯轧制温度为1100-1150℃；

在所述热处理过程中，采用作为水淬火介质，热轧钢板的淬火温度为 1000-1050℃，出水温度低于200℃。

(3)一种耐腐蚀中锰钢热轧钢板的力学性能，其抗拉强度≥760MPa，屈服强度≥585MPa，断面收缩率≥18％，布氏硬度为220-240HB，室温冲击功为AKv≥ 100J。