[发明专利]一种高强韧性高铝无镍易焊接40-70mm厚度耐磨钢板及制备方法

说明书

本发明提供了一种高强韧性高铝无镍易焊接40‑70mm厚度耐磨钢板及制备方法，钢板的化学成分及重量百分比如下：C：0.16‑0.18％、Si：0.20‑0.30％、Mn：1.30‑1.50％、P≤0.015％、S≤0.002％、Nb：0.01‑0.020％、Cr：0.25‑0.35％、Mo：0.45‑0.60％、V：0.025‑0.040％，B：0.001‑0.0025％、Alt≥0.06％，其余为Fe和微量杂质；制备方法包括：连铸坯缓冷、连铸坯加热、成形轧制、钢板缓冷、淬火及回火，获得成品钢。该钢板组分及方法中，采用高铝无镍的成分体系，设计钢中C、Mn、Mo、Cr四种合金元素含量和配比关系以实现易焊接性能。

技术领域

本发明涉及钢板制备技术领域，具体涉及一种高强韧性高铝无镍易焊接40-70mm厚度耐磨钢板及制备方法。

背景技术

耐磨钢是广泛用于各种磨损工况的耐磨材料。近年来，随着冶炼、连铸、轧制及热处理工艺技术的不断进步，耐磨钢产品质量得到较大提升。然而随着使用领域不断扩大，耐磨钢的服役环境日益苛刻，因而，对耐磨钢的耐磨性、硬度均匀性、高强韧性、低温韧性等要求不断提高。

目前，已经发布的关于40mm厚度以上的高韧性低合金耐磨钢，例如：“一种具有低温冲击韧性耐磨钢板”专利所述钢采用C：0.13-0.20％，Si：0.25-0.60％，Mn：0.4-0.8％，Ni：0.15-0.35％、Mo：0.1-0.3％、Cr：0.25-0.60％，Ti：0.010-0.035％，P≤0.015％，S≤0.003％，B：0.0013-0.0030％，Al：0.010-0.050％，H≤0.0002％，N≤0.0035％的成分设计，制备钢板厚度为30-60mm，布氏硬度HBW360-HBW460，-40℃冲击功为50J以上。该钢中含有贵重合金Ni元素，钢板大厚度为60mm，-40℃冲击功为50J以上；“一种特厚规格耐磨钢板”专利所述钢板采用C：0.12-0.20％，Si：0.40-0.60％，Mn：0.6-1.10％，Ni：0.10-0.40％、Mo：0.2-0.5％、Cr：0.60-0.90％，Ti：0.015-0.040％，P：0.01-0.015％，S：0.001-0.003％，B：0.0010-0.0025％，Al：0.010-0.040％，H≤0.0002％，N≤0.0040％，Mg：0.007-0.015％的成分设计，制备钢板厚度为60-80mm，布氏硬度HBW350-HBW450，-20℃冲击功≥40J，抗拉强度≥1150MPa；“一种厚规格和窄硬度区间的耐磨钢板”专利所述钢板采用C：0.16-0.23％、Si：0.25-0.55％、Mn：0.60-1.00％、P≤0.013％、S≤0.003％、Ti：0.010-0.030％、Ni：0.25-0.50％、Nb：0-0.030％、Cr：0.40-0.70％、Mo：0.20-0.50％、B：0.0010-0.0035％、Al：0.010-0.050％；公布号为CN106521314A的“通体硬化的高韧性易焊接特厚耐磨钢板及其制造方法”，该钢中含有C：0.11-0.15％、Si：0.20-0.40％、Mn：0.90-1.30％、P≤0.010％、S≤0.002％、V：0.03-0.06％、Ti：0.010-0.030％、Ni：1.0-2.60％、Nb：0-0.040％、Cr：0.40-0.70％、Mo：0.40-0.70％、Cu：0.2-0.5％、B：0.0010-0.0020％、Al：0.060-0.10％；该钢在-40℃条件下，冲击功＞60J；“一种80mm大厚度高韧性低合金耐磨钢板”专利所述钢板采用C：0.18-0.20％、Si：0.20-0.40％、Mn：0.90-1.20％、P≤0.012％、S≤0.002％、Cr：0.90-1.20％、Mo：0.20-0.40％、Ni：0.50-0.80％、Ti：0.008-0.030％、Nb：0.01-0.050％、V≤0.030％、B：0.0008-0.0025％、Alt：0.02-0.06％、N≤0.0040％、H≤0.0002％的成分设计体系，制备的钢板最大厚度为60mm，屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1050MPa，延伸率≥10％，-40℃Akv冲击功值≥20J；总结发现，在炼钢过程中，为提高成品钢的韧性和耐磨性，通常采用添加Ni、Ti等贵重合金元素的方式进行炼钢，然而，通过采用上述操作，不仅增加了钢的生产成本，而且影响了成品钢的焊接性能及韧性，如，Ti元素的加入容易形成带有尖角的TiN粒子，形成潜在的裂纹源，对韧性改进不利，因此，如何兼顾成品钢的性能且降低其生产成本变得尤为重要。