[发明专利]一种高耐磨性能易加工低合金耐磨钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体而言，涉及一种高耐磨性能易加工低合金耐磨钢板及其制造方法。

背景技术

低合金高强度耐磨钢板因合金含量低、综合性能良好、生产灵活方便、价格便宜等特点而被广泛应用于矿山机械、工程机械、水泥化工机械等设备或零件的制造，如刮板运输机，推土机，装载机，挖掘机，搅拌机，自卸式车厢及球磨机等，该类设备的工作条件恶劣，对钢板的性能要求极高，不但要求较高的力学性能，而且要求良好的耐磨性能。目前，生产低合金耐磨钢板的方法主要是靠TMCP或热处理的方法来得到具有较高硬度的基体，如马氏体、贝氏体以及马氏体/贝氏体组织基体等，从而来达到提高硬度和增强耐耐磨性能的目的。

然而，上述方法制造钢板的耐磨性均有一定的局限性，其耐磨性的提高主要是通过较相变强化得到高硬度的马氏体或贝氏体组织来实现。硬度的提高不可避免的会损失塑、韧性能、焊接性能和机加工性能，从而使得一些要求冷弯、焊接成型和严寒等地带要求高韧塑性的零部件无法使用；此外，硬度的提高使得部分制造业在使用该类钢板时，必须使用机加工性能极高的设备，才能加工该类钢板使之成为相应的零件，从而大大提高了制造业的制造成本。

如何在不增加或尽量少增加材料硬度的同时，提高钢铁材料的耐磨性，是本发明专利需要解决的关键技术问题。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷不足，采用高钛(质量百分比含量在0.080％～0.30％)低合金的成分设计思路，并辅以TMCP和控制热处理相结合的方法，得到一种易加工高耐磨性能的低合金耐磨钢板及其制造方法，其耐磨性能的提高主要通过一定的相变强化和大量的碳化钛(TiC)或碳化钛钼((Ti,Mo)xC)析出粒子来实现的，该类耐磨钢板的耐磨性能是同等工况条件下相同硬度级别的普通低合金耐磨钢板的1.3～3.0倍。同时由于一定量的微合金元素Ti的加入，使得制造钢板的晶粒尺寸得到大大细化，有利于材料低温韧性的提高，从而为该类钢板在极寒等特许地带的使用提供了条件。此外，该类耐磨钢板在合金设计时还适当的添加一定量的Cr和Mo合金元素，提高了其耐蚀性能，也为得到高的耐磨、耐蚀性能提供保障。

本发明的第一目的在于提供一种高耐磨性能易加工低合金耐磨钢板，所述钢板相对于相同规格的钢板，在不增加或少量增加硬度的同时，具有高耐磨性以及耐腐蚀性。

本发明的第二目的在于提供一种所述的高耐磨性能易加工低合金耐磨钢板的制备方法，所述方法稳定可靠并且容易实施。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明的一个方面涉及一种低合金耐磨钢板，所述耐磨钢板的成分按重量百分比计为：C0.12～0.35％，Si0.20～0.60％，Mn0.80～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Mo0.00～0.60％，V0.000～0.040％，Cr0.00～1.20％，Ti0.08～0.30％，Als0.02～0.06％，B0.0008～0.004％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明的钢板，其成分中的Ti含量较高，以此利用碳化钛(TiC)或碳化钛钼((Ti,Mo)C)析出粒子的超高硬度(～3200HV)阻止磨损过程中裂纹的发生和扩展，从而实现高的耐磨性的。

从节约成本的角度考虑，本发明中，优选的，所述述耐磨钢板的组分中不含Ni元素。

所述耐磨钢板的成分按重量百分比计为：C0.12～0.18％，Si0.20～0.55％，Mn1.00～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Mo0.00～0.60％，V0.00～0.040％，Cr0.20～1.00％，Ti0.08～0.30％，Als0.02～0.04％，B0.0008～0.004％，N≤0.0040％，余量为Fe及不可避免的杂质。

所述耐磨钢板的成分按重量百分比计为：C0.19～0.26％，Si0.20～0.55％，Mn1.00～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Mo0.00～0.60％，V0.00～0.040％，Cr0.20～1.00％，Ti0.08～0.30％，Als0.02～0.04％，B0.0008～0.004％，N≤0.0040％，余量为Fe及不可避免的杂质。