[发明专利]高锰奥氏体耐磨钢及其制造方法

说明书

本申请提供了一种高锰奥氏体耐磨钢及其制造方法，所述高锰奥氏体耐磨钢包含以下化学组成按重量百分含量为：0.9wt％≤C≤1.1wt％；0.30wt％≤Si≤0.60wt％；12.5wt％≤Mn≤13.5wt％；0.02wt％≤Als≤0.04wt％；0＜S≤0.003wt％；0＜P≤0.02wt％；余量为铁和其他不可避免的杂质。本申请提供的高锰奥氏体耐磨钢，通过控制配比对以上所述元素的适当调整，同时采用低过热度高拉速控制连铸的偏析，以及通过直接在线水韧处理缩短工艺流程获得钢板较好的综合力学性能。实现了用常规连铸生产高锰钢的工艺，解决了在轧制后必须采用离线水韧固溶处理的技术问题，提高了生产效率同时降低了生产成本。

技术领域

本申请属于金属冶炼技术领域，尤其涉及一种高锰奥氏体耐磨钢及其制造方法。

背景技术

1882年英国的Robert Hadfield发明了高锰钢，至今已有100多年的历史。长期以来，高锰钢因具有一定的强度、高的韧性和优异的加工硬化性能而成为应用广泛的一类耐磨钢。高锰耐磨钢含有较高的C、Mn元素，经水韧处理后显微组织为单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物。其在较大的冲击载荷或接触应力的作用下，高锰钢表面层能迅速产生加工硬化，表面硬度急剧升高，可以发挥出很好的耐磨作用。采用连铸方式生产高锰耐磨钢容易出现中心偏析、中心疏松、中心缩孔和中心裂纹等内部缺陷，因而传统的高锰耐磨钢大部分是采用铸件或者模铸生产，然而该种方式多采用水韧热处理来消除生产过程中的碳化物的析出，其生产工艺流程长、难度大并且成材率低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种高锰奥氏体耐磨钢及其制造方法，以解决现有技术中存在无法用常规连铸生产高锰钢、在轧制后必须采用离线水韧固溶处理导致生产效率低、生产成本高的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种高锰奥氏体耐磨钢，包含以下化学组成按重量百分含量为：0.9wt％≤C≤1.1wt％；0.30wt％≤Si≤0.60wt％；12.5wt％≤Mn≤13.5wt％；0.02wt％≤Als≤0.04wt％；0＜S≤0.003wt％；0＜P≤0.02wt％；余量为铁和其他不可避免的杂质。

可选地，高锰奥氏体耐磨钢的组织为奥氏体以及碳化物。

可选地，高锰奥氏体耐磨钢的屈服强度≥400MPa，抗拉强度为600～1000MPa，钢板布什硬度HB为170～300，延伸率为20％～50％，-40℃冲击功为100J以上。

本申请的另一方面，提供了一种高锰奥氏体耐磨钢的制造方法，包括以下步骤：将上述的成分的铁水铸造、轧制、卷取；铸造过程为板坯连铸，板坯连铸步骤中，拉速为0.7～1.2m/min，坯厚为230mm，过热度控制在15～25℃的范围内。

可选地，轧制步骤包括：将的板坯进行加热装炉——再加热——粗轧——精轧——层流冷却。

可选地，其中再加热的步骤包括，将板坯入炉再加热，板坯初始温度大于700℃，再加热温度为1200～1300℃，保温时间为30～60min。

可选地，粗轧的步骤中：总压下率为75％～85％，单道次压下率15％～25％；粗轧后的板坯表面温度为1050℃～1150℃；中间坯厚度控制在40～58mm。

可选地，精轧的步骤中：总压下率大于60％，单道次压下率不低于12％，终轧温度为900℃～1000℃，成品厚度控制在2～25mm。

可选地，层流冷却的步骤包括，先采用超快速冷却，然后采用10℃/s～25℃/s的层流冷却的冷却速度进行冷却；其中，超快速冷却的冷却速度为100℃/s～300℃/s，冷却至750℃。

可选地，卷取的步骤中，卷取温度为100～200℃。