[发明专利]一种含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢及其制备方法

权利要求书

1.一种含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢，其特征在于，所述贝氏体耐磨钢的化学组成包括：C为0.6～1.2wt％，Si为1.2～2.5wt％，Mn为0.8～2.0wt％，Cr为5～10wt％，P≤0.015wt％，S≤0.01wt％，Mo为0.3～0.7wt％，Ni为0.3～0.7wt％，余量为Fe和不可避免的微量杂质；

所述贝氏体耐磨钢的微观组织包括相间分布着微/纳米级贝氏体铁素体和薄膜状奥氏体的基体，以及在基体上均匀分布的直径为0.5～2um的球状碳化物。

2.根据权利要求1所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢，其特征在于，所述耐磨钢的化学组成包括：C为0.7～1.0wt％，Si为1.2～2.5wt％，Mn为0.8～2.0wt％，Cr为6～9wt％，P≤0.015wt％，S≤0.01wt％，Mo为0.3～0.7wt％，Ni为0.3～0.7wt％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。

3.根据权利要求1所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢，其特征在于，所述贝氏体耐磨钢的硬度为45～60HRC，抗拉强度为1300～2000MPa，延伸率为7～15％，无缺口冲击功200～350J。

4.根据权利要求1所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢，其特征在于，所述贝氏体耐磨钢的淬硬深度达150mm。

5.根据权利要求1所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢，其特征在于，所述贝氏体耐磨钢中球状碳化物的体积百分比分数为7～12％，且球状碳化物包括Cr₇C₃、M₂₃C₆、M₂C。

6.基于权利要求1-5任一项所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)熔炼及锻压：采用电炉或者转炉冶炼权利要求1或2所述耐磨钢的化学成分的钢水，钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，并在脱气后加入RE，浇铸成铸锭，随后将铸锭锻造或轧制成板材；

2)球化退火处理：锻造或轧制板材随后进行球化退火，出炉空冷至室温，所得板材为包含球状碳化物和球化珠光体组织，得到的板材用于后续热处理；

3)等温淬火热处理：将步骤2)得到的板材先以100℃/h的升温速度升温至600℃保温4～6h，随后加热至900～1050℃并保温2～6h完成奥氏体化；然后以足以避免珠光体相变的冷速快速降温至220～350℃，随后转移至相同温度的空气炉中等温2～48h，最后空冷至室温，得到符合应用要求的贝氏体耐磨钢。

7.根据权利要求6所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中铸锭锻造处理工艺为：加热温度为1150～1180℃，始锻温度为1100～1150℃，终锻温度为950～1000℃，锻造比为5～10，锻后缓冷至室温。

8.根据权利要求6所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述步骤2)球化退火处理工艺为：加热至850～900℃后以25℃/h的速度冷却至720℃等温4h，然后以10℃/h的速度冷却至600℃，出炉空冷至室温。

9.根据权利要求6所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中快速降温的方式为盐浴。

10.根据权利要求6所述的含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中快速降温的方式为水空循环冷却处理工艺。