[发明专利]一种易焊接高强高韧耐磨钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种易焊接高强高韧耐磨钢板，其化学元素质量百分配比为：C：0.17‑0.27％，Si：0.10‑0.80％，Mn：0.80‑2.00％，B：0.0005‑0.0040％，Cr：0.01‑0.80％，Mo：0.01‑0.80％，Ni：0.01‑0.80％，Nb：0.001‑0.080％，V：0‑0.080％，Ti：0.001‑0.080％，Al：0.010‑0.10％，Ca：0.0005‑0.0080％，其余为Fe和不可避免的杂质。此外，本发明还公开了一种上述的易焊接高强高韧耐磨钢板的制造方法，其包括步骤：冶炼、铸造、加热、轧制、轧后直接冷却，以获得所述易焊接高强高韧耐磨钢板。

技术领域

本发明涉及一种钢板及其制造方法，尤其涉及一种耐磨钢板及其制造方法。

背景技术

耐磨钢板广泛应用于工作条件特别恶劣，通常应用于要求高强度，高耐磨性能的工程、采矿、农业、水泥生产、港口、电力以及冶金等领域的机械产品上，例如：推土机、装载机、挖掘机、自卸车及抓斗、堆取料机、输料弯曲结构等。

一般选用奥氏体高锰钢生产耐磨部件。奥氏体高锰钢在大的冲击载荷作用下，可发生应变诱导马氏体相变，提高其耐磨性。然而，奥氏体高锰钢受限于合金元素含量高、机械加工、焊接性能差以及初始硬度低，因而，无法广泛应用。

近几十年来，耐磨钢的开发与应用发展很快，一般添加适量的碳及合金元素，通过铸造、轧制及离线热处理等方式进行生产。通过铸造方式生产耐磨钢，生产流程短、工艺简单、易于生产，但仍旧存在合金元素含量偏高、力学、焊接和机械加工性能差等缺点。而通过轧制方式生产的耐磨钢可以进一步减少合金元素的含量、提高产品性能，但不适合广泛应用。因此，通过在线/离线淬火+回火热处理是目前耐磨钢板最主要的生产方式，其合金元素较少，产品性能较高，可以稳定工业生产，但存在加工困难、切割和焊接过程容易出现裂纹，在低温服役条件下容易开裂，寿命短等缺点。

例如：公开号为CN1140205，公开日为1997年1月15日，名称为“一种中碳中合金耐磨钢”的中国专利文献公开了一种应用在冲击力不大工况条件下的耐磨易损件的中碳中合金耐磨钢。在该专利文献所公开的技术方案中，由于采用铸造工艺生产，碳及合金元素(例如Cr、Mo)的含量较高，因此，会导致焊接性能与机械加工性能较差。

又例如：公开号为CN1865481，公开日为2006年11月22日，名称为“一种贝氏体耐磨钢板制备工艺”的中国专利文献公开了一种贝氏体耐磨钢板制备工艺。在该专利文献所公开的技术方案中，由于其钢中的碳及合金元素(例如Si、Mn、Cr、Mo等)的含量较高，因而焊接性能较差。另外，由于采用轧后空冷或堆冷工艺得到贝氏体耐磨钢，因此，其力学性能较低。

基于此，期望获得一种新的耐磨钢板，其可以易于加工焊接，适用于低温服役条件下。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种易焊接高强高韧耐磨钢板，该易焊接高强高韧耐磨钢板通过合理的碳及合金元素含量设计，利用合金元素的细化强化作用，使得最终获得的易焊接高强高韧耐磨钢板具有优异的力学性能、焊接性能以及耐磨性能。

为了实现上述目的，本发明提出了一种易焊接高强高韧耐磨钢板，其化学元素质量百分配比为：

C：0.17-0.27％，Si：0.10-0.80％，Mn：0.80-2.00％，B：0.0005-0.0040％，Cr：0.01-0.80％，Mo：0.01-0.80％，Ni：0.01-0.80％，Nb：0.001-0.080％，V：0-0.080％，Ti：0.001-0.080％，Al：0.010-0.10％，Ca：0.0005-0.0080％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述的易焊接高强高韧耐磨钢板中的各化学元素的设计原理如下所述：