[发明专利]一种低碳低合金耐磨钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，特别涉及到一种低碳低合金耐磨用钢及其生产技术方法。

背景技术

在科学技术和现代工业高速发展的今天，机械设备的运转速度越来越高，许多工件和设备由于磨损而迅速失效，造成的材料浪费和经济损失相当惊人，耐磨材料的发展已成为影响现代生产效率的重要因素。耐磨钢广泛地应用于冶金、矿山、建材、电力、铁路和军事等各个部门中，如挖掘机斗齿、球磨机衬板、破碎机颚板、破碎壁、轧臼壁、拖拉机履带板、风扇磨冲击板和铁路道岔等等。

目前生产的耐磨钢综合性能较低，如较早的高锰耐磨钢，需要在强烈的冲击载荷或挤压载荷下受力表面被加工硬化，硬度提高才具有较好的耐磨性，其使用范围较窄；一些低合金耐磨钢因为碳当量较高而不利于焊接使用，或者贵金属合金含量较高而增加成本，而且还存在生产能耗过大等问题，如以下几个专利：

武汉钢铁集团公司申请的名为“高抗拉强度的耐冲刷磨蚀钢及其生产方法”，专利号为CN 101381847A，提供一种抗拉强度为800Mpa左右的耐磨钢，含有Cr1.0％～6.5％，Nb0.08％～0.28％，使其成本较高；而且其1200℃左右的开轧温度，导致其奥氏体晶粒过分长大且能源消耗较多。

南京钢铁股份有限公司申请的名为“一种无碳化物贝氏体耐磨钢板及其生产方法”，专利号为CN101338399，提供一种高强度高韧性的贝氏体耐磨钢，抗拉强度为1100Mpa左右，硬度HB为330左右，但其含有Cr0.60％～1.00％使其成本较高，且不含Ni，这种成分特点将降低钢的焊接性能和低温韧性。

日本NKK公司发明的“An abrasion resistant steel”欧洲专利，专利号为EP 0527276，该钢同时申请了“Abrasion-resistant steel”美国专利，专利号为US 5403410，该钢具有硬度值HB最大为503，抗拉强度约为1230MPa，因此具有优异的耐磨性能。但是该专利实施例中HB＞300级别耐磨钢的碳含量为0.19％～0.34％，典型成分为0.30％，将导致钢材的冲击韧性和焊接性降低；而且该钢含有较高的Cr0.55％～1.02％，典型成分为0.99％，增加炼钢成本，而且该钢采取淬火工艺生产，未经回火工艺将限制其韧性和实际中的使用温度。

美国Armco公司申请的名为“Galling and wear resistant steel alloy”的美国专利，专利号为US 4494988，该钢HRC达到45左右，具有较好的耐磨性。但该钢含有较高的合金含量Cr4％～6％，Ni4％～6％，必将提高炼钢成本；而且该钢含有0.07％的P，将导致钢材的韧性下降，不利于加工和焊接。

由以上对比专利可知，目前可用于机械设备等构件的耐磨钢存在如下不足：

1、碳、铬含量较高，降低钢的韧性，且不利于焊接；

2、含有较高的Cr、Mo等合金元素，生产成本较高；

3、生产工艺能耗大、成本高，生产节奏较低。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种成分设计合理、工艺简单、具有低碳低合金元素、高耐磨性和易焊接性的耐磨钢板及其生产方法，钢板的屈服强度可达1250MPa，抗拉强度可达1440MPa，布氏硬度HB＞400。