[发明专利]一种基于NQT工艺的具有良好-40℃低温韧性的大厚度耐磨钢板及制备方法

说明书

本发明公开了一种具有良好低温韧性的大厚度耐磨钢板及制备方法。该钢板的化学成分及重量百分比含量(％)为：C：0.16％‑0.18％、Si：0.20％‑0.30％、Mn：1.15％‑1.30％、P≤0.010％、S≤0.002％、Nb：0.010％‑0.020％、Cu：0‑0.05％、Cr：0.40％‑0.60％、Mo：0.45％‑0.60％、Ni：0.95％‑1.20％、V：0.025％‑0.040％，B：0.001％‑0.0025％、Alt≥0.060％、Ca：0.002％‑0.004％。其余为Fe和微量杂质。其中：钢的淬透性指数≥140，耐磨性指数≥0.59％，钢板厚度为80‑100mm。采用NQT工艺，获得的良好‑40℃低温韧性的大厚度耐磨钢板力学性能优异，其钢板表面硬度为330HBW‑380HBW，厚度方向硬度平均值不低于表面硬度的90％，1/4厚度处的‑40℃冲击功在60‑80J。

技术领域

本发明涉及一种具有良好低温韧性的耐磨钢板的技术领域，特别涉及一种基于NQT工艺的具有良好-40℃低温韧性的大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，服役环境日益苛刻，厚规格耐磨钢的使用范围越来越广泛。这类产品对耐磨钢的耐磨性、硬度均匀性、高强韧性、低温韧性等指标提出了更为严格的技术要求。由于产品厚度规格大，各厂家更加注重了对表面硬度关注，而在厚度方向的硬度均匀性、低温韧性等指标的控制相对薄弱，钢板在使用过程中的可靠性和安全性存在较大隐患。

目前，已经发布的关于厚规格耐磨钢，例如：

公布号为CN 108486475 A的“一种具有良好心部硬度的厚规格耐磨钢板及其制备方法”，该发明涉及的钢板厚度为70-100mm，钢中的H含量为H≤0.00018％，对于厚度耐磨钢而言，钢板在使用过程中极容易产生H元素导致的开裂。另外，该发明中添加了少量的对厚钢板淬透性影响较大的0.4％-0.8％Mn、0.50％-0.80％Cr、0.15％-0.50％Ni、0.10-0.40％Mo等合金元素，导致钢板淬透性较差，无法保证钢板厚度方向的显微组织和力学性能均匀性，该发明中心部布氏硬度不低于表面布氏硬度的20％，-20℃冲击功≥40J，硬度均匀性较差，不能满足低温韧性和硬度均匀性的要求。

公布号为CN109280850 A的“一种80mm大厚度高韧性低合金耐磨钢板”，该发明所述钢板厚度为80mm，所用连铸坯厚度为320mm，压缩比为4.0。另外，所述钢板的-40℃冲击功≥20J。钢板的压缩比要求较高，低温韧性指标偏低。

另外，公布号为CN107937803A、CN107058882A、CN105543669A、CN106521314A、CN106521314A、CN109280850A、CN108004469A等公开专利中所述耐磨钢的回火热处理温度区间均为100-400℃。众所周知，低合金耐磨钢的显微组织为回火马氏体组织，具有良好的硬度，但是低温韧性相对较低。

发明内容

本发明针对现有低合金马氏体型厚规格耐磨钢板在厚度方向的硬度均匀性、低温韧性等技术指标难于控制等技术难题，提出一种基于NQT工艺的具有良好-40℃低温韧性的80-100mm大厚度耐磨钢板及其制备方法。所述钢板的布氏硬度可达到330HBW-380HBW，钢板厚度方向硬度值不低于表面硬度的90％，1/4钢板厚度处-40℃冲击功达到60-80J。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：