[发明专利]一种具有良好加工性能的耐磨热轧薄钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨热轧钢板，特别涉及一种具有良好加工性能的耐磨热轧薄钢板及其制造方法，属于铁基合金技术领域。

背景技术

耐磨钢板广泛应用于工程机械、重型运输自卸车、物料运输管道等行业，能够发挥减少钢板磨损，降低材料损耗，减少车体自重的作用。随着环境保护和可持续发展的需要，耐磨钢板的开发和应用越来越受到重视，近年来，采用热连轧机组生产的耐磨热轧薄钢板不断地被开发和生产出来。随着车辆和装备设计技术的发展以及耐磨钢板使用工况条件越发复杂的状况，对耐磨热轧薄钢板的要求越来越高，一方面要求耐磨热轧薄钢板具有良好的加工性能，能够满足复杂结构的成型和焊接工艺要求；另一方面要求耐磨热轧钢板能够同时满足在干、湿两种介质工况条件下使用的要求，在两种介质条件下均具有良好的耐磨性能。

现有技术生产耐磨钢技术主要依靠添加大量的合金元素，如Mo、Cr、B和高的C含量，在钢板显微组织中得到马氏体、贝氏体等硬质相，提高材料的耐磨性。在制造方法上，钢板热轧后还要经过淬火和回火处理以得到耐磨的显微组织。

公开号为CN 101186960A的专利申请公开了“利用炉卷轧机生产耐磨钢板的方法及其制得的钢板”，添加了Cr、Mo、V等合金元素，并且需要经过离线回火工艺。添加的合金元素一方面增加了成本，另一方面增加了焊接碳当量。

公开号为CN 101429589A的专利申请公开的“一种不经热处理可焊接高强度耐磨钢板及其制备方法”，同样添加了Mo、B等合金元素，钢板强度高，屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1000MPa，如此高的强度要实现折弯一方面需要能力非常大的专用设备，另外由于材料的伸长率有限，当折弯程度大时，钢板极易开裂。

公开号为CN 101555574 A的专利申请公开的“一种高回火抗力耐磨钢及其制造方法”，在高温回火后强度、硬度下降不明显，能够用于制造耐磨衬板和固体物料输送装置设备，但是由于其耐磨性是依靠贝氏体基体上分布有合金碳化物，在干介质情况下具有耐磨性能，但是当介质为浆体或含有液体加固体混合物时，耐磨性能不佳。

因此，现有技术中公开有关热轧耐磨钢及其制造方法的技术方案存在以下问题：加入过多合金元素，增加合金成本和资源消耗，提高焊接碳当量的技术缺陷；由于强度过高，加工成型性不良，不能在普通的折弯装备上进行折弯成型，不能同时在干、湿介质条件下均具有良好的耐磨性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，需要提供一种具有良好加工性能的耐磨热轧薄钢板及其制造方法，本发明通过采用合适的成分设计和热轧工艺设计，钢板具有良好的折弯成形性能和焊接工艺性能，并且在干、湿两种介质条件下均具有良好的耐磨性能。

本发明的目的是提供一种具有良好加工性能的耐磨热轧薄钢板及其制造方法，解决现有的热轧耐磨钢板存在的折弯性能差、焊接性能不良、不能同时满足湿介质和干介质工况条件下耐磨性要求的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种具有良好加工性能的耐磨热轧薄钢板，其化学成分的质量百分比为：C:0.17%～0.23%，Si：0.05%～0.40%，Mn:1.20%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.015%，Al:0.015%～0.050%，Ti:0.10%～0.45%，Cu：0.15%～0.28%，余量为铁和不可避免夹杂。

本发明所述的耐磨热轧薄钢板的化学成分限定在上述范围内的理由如下：

碳：碳在本发明中提高耐磨性的重要元素，一部分碳形成碳化物，能够显著提高钢板的耐磨性能，特别是提高在干介质条件下的耐磨粒磨损性能；另外，固溶在基体中的碳有利于得到耐磨性和耐蚀性俱佳的粒状贝氏体组织，对于提高干、湿两种介质下的耐磨性能非常有利。但是过高的碳含量过高会在钢板中心严重的偏析带，对耐磨薄钢板的折弯成型性不利。同时过高的碳含量增加焊接碳当量，不利于焊接加工，本发明设定的C含量为0.17%～0.23%。

硅：硅固溶在钢板基体中有明显的强化效果，但是硅含量过高对钢板塑性和韧性不利，同时硅含量过高会在热轧板表面形成严重的难以去除的Fe₂O₃，影响产品外观及后续表面处理。本发明的Si还有提高奥氏体中活度的作用，富碳的奥氏体在轧制后的冷却过程中形成一定比例的粒状贝氏体，能够提高基体硬度。本发明限定Si含量为0.05%～0.40%。