厚钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种适合用于工业机械、运输、输送设备等要求对岩石、砂、矿石、浆状物质等具有耐磨损性的部件的厚钢板及其制造方法。所述厚钢板以质量％计含有如下组成：C：0.200～0.350％、Si：0.05～0.45％、Mn：0.50～2.00％、P：0.020％以下、S：0.005％以下、Al：0.005～0.100％，Cu、Ni、Cr、Mo、V、Nb、Ti、B、REM、Ca、Mg的1种或2种以上，由特定式定义的CI为40以上，余量由Fe及不可避免的杂质构成；所述厚钢板具有如下钢组织：贝氏体相的面积分率为60％以上，岛状马氏体的面积分率为5％以上且小于20％，剩余部分由铁素体相、珠光体、马氏体相中的一种或两种以上构成。在热轧之后对上述组成的钢进行加速冷却直至400℃～650℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合用于工业机械、运输、输送设备等要求对岩石、砂、矿石、浆状物质等具有耐磨损性的部件的厚钢板及其制造方法。
技术介绍
在建筑、土木、矿山等工地使用的例如动力铲、推土机、料斗、料罐、自卸卡车等工业机械、浆状物质输送用钢管等运输、输送设备的部件在使用时因土砂等而磨损。目前已知通过增加钢材的硬度来提高其耐磨损性，到现在为止，作为部分要求耐磨损性的部件用途，使用了大量添加合金元素而使硬度增加的钢材等。但是，已知如果为了提高耐磨损性而增加钢材的硬度，则加工性大幅降低，作为需要加工的部件用途，存在难以应用高硬度材料这样的问题。因此，要求在保持优异的耐磨损性的同时，加工性也优异的钢材。例如专利文献1中提出了一种钢板，其以质量％计含有0.13％～0.18％的C，适量含有Si、Mn、P、S、Al、B、N，还含有0.5％～2.0％的Cr、0.03％～0.3％的Mo、0.03％～0.1％的Nb，其中，成分组成满足HI为0.7以上，且Ceq大于0.50，HB在25℃时为360以上且440以下，其中，HI＝[C]+0.59[Si]－0.58[Mn]+0.29[Cr]+0.39[Mo]+2.11([Nb]－0.02)－0.72[Ti]+0.56[V]、Ceq＝[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14，各合金元素为含量(质量％)。专利文献1中记载，根据上述技术，通过淬火热处理形成HB400等级的马氏体组织，并且增加固溶Nb量，由此能够提高高温下的耐磨损性。专利文献2提出了一种钢板，其以质量％计含有0.10％～0.45％的C，适量含有Si、Mn、P、S、N，进一步含有0.10％～1.0％的Ti，其中，每1mm2含有400个以上具有0.5μm以上大小的TiC析出物或TiC与TiN、TiS的复合析出物，且通过特定式表示的Ti*为0.05％以上且低于0.4％。专利文献3中提出了一种加工性优异的耐磨损钢板，其以质量％计含有0.05～0.35％的C，适量含有Si、Mn、Al，进一步含有0.1％～1.2％的Ti，其中，通过特定式表示的DI*低于60，以铁素体相-贝氏体相为基体相，在该基体相中分散有硬质相。专利文献2、3中记载，根据上述技术，通过凝固时生成以粗大的TiC为主体的析出物，能够廉价地提高耐磨损性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利4590012号公报专利文献2：日本专利3089882号公报专利文献3：日本特开2010－222682号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，对于专利文献1中记载的技术而言，由于实施淬火工序而形成了马氏体组织，因此硬度为HB360以上的高硬度，不能认为加工性良好。另外，专利文献1中记载的技术大量添加了合金元素，因此合金成本增加。对于专利文献2、3中记载的技术而言，由于凝固时形成粗大的TiC，因此需要在轧制前实施钢坯表面修整，制造成本增加。另外，专利文献2、3中记载的技术的耐高温磨损性不明确。因此，本专利技术的目的在于提供廉价、具有优异的加工性、且耐磨损性优异的厚钢板及其制造方法。用于解决课题的方案本专利技术人等为了实现上述目的，对各种因素对于耐磨损性的影响进行了深入研究。其结果发现，通过使钢材的组成适当化，将以成分组成中多个合金元素含量的总计来定义的值设为一定值，且形成贝氏体相的面积分率为60％以上、贝氏体相中的岛状马氏体的面积分率为5％以上且低于20％、剩余为铁素体相、珠光体、马氏体相的一种或两种以上的钢组织，能够不使钢材过度高硬度化，而在具有良好加工性的同时具备优异的耐磨损性。本专利技术是基于上述见解并进一步研究而完成的。即本专利技术的要旨如下。[1]一种耐磨损性优异的厚钢板，其以质量％计含有如下组成：C：0.200～0.350％、Si：0.05～0.45％、Mn：0.50～2.00％、P：0.020％以下、S：0.005％以下、Al：0.005～0.100％，且由下述式(1)定义的CI满足40以上，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述厚钢板具有如下钢组织：贝氏体相的面积分率为60％以上，贝氏体相中的岛状马氏体以相对于组织总体的面积分率计为5％以上且小于20％，剩余部分由铁素体相、珠光体、马氏体相中的一种或两种以上构成，CI＝60C+8Si+22Mn+10(Cu+Ni)+14Cr+21Mo+15V···(1)式中，各合金元素为含量(质量％)，其中，未含有的元素的含量为零。[2]根据[1]所述的耐磨损性优异的厚钢板，其以质量％计还含有选自下述成分中的一种以上：Cu：0.03～1.00％、Ni：0.03～2.00％、Cr：0.05～2.00％、Mo：0.05～1.00％、V：0.005～0.100％、Nb：0.005～0.100％、Ti：0.005～0.100％、B：0.0003～0.0030％。[3]根据[1]或[2]所述的耐磨损性优异的厚钢板，其以质量％计还含有选自下述成分中的一种以上：REM：0.0005～0.0080％、Ca：0.0005～0.0050％、Mg：0.0005～0.0050％。[4]一种耐磨损性优异的厚钢板的制造方法，该方法包括：将包含[1]～[3]中任一项所述的钢组成的铸片或钢片加热至950～1250℃，然后进行在Ar3以上温度结束的热轧，并在热轧之后立即以5℃/秒以上的冷却速度加速冷却至400℃～650℃。[5]一种耐磨损性优异的厚钢板的制造方法，该方法包括：将包含[1]～[3]中任一项所述的钢组成的铸片或钢片加热至950～1250℃，然后进行热轧，进行自然冷却直至低于400℃，然后再加热至Ac3～950℃，并在再加热之后立即以5℃/秒以上的冷却速度进行冷却直至400℃～650℃。专利技术的效果根据本专利技术，能够容易且稳定地制造加工性优异、稳定地具有优异的耐磨损性的耐磨损钢板，在工业上具有显著的效果。附图说明图1是说明磨损试验机的图。具体实施方式本专利技术中对成分组成和钢组织进行限定。[成分组成]在说明中，％为质量％。C：0.200～0.350％C(碳)是有助于岛状马氏体生成的元素，是用于得到优异的耐磨损性的重要元素。C含量低于0.200％时不能充分地获得上述效果。另一方面，C含量超过0.350％时，焊接性及加工性降低。因此，将C含量限定在0.200～0.350％的范围。需要说明的是，优选为0.210～0.300％。Si：0.05～0.45％Si(硅)是作为钢水的脱氧剂而发挥作用的有效的元素，而且是具有使淬火性提高、有助于岛状马氏体生成的作用的有效元素。为了确保这样的效果，将Si含量设为0.05％以上。另一方面，Si含量超过0.45％时，焊接性降低。因此，Si含量限定在0.05～0.45％的范围。需要说明的是，优选为0.15～0.40％。Mn：0.50～2.00％Mn(锰)是具有使淬火性提高、有助于岛状马氏体生成的作用的有效元素。为了确保这样的效果，需要将Mn含量设为0.50％以上。另一方面，Mn含量超过2.00％时，导致焊接性降低，大量生成在弯曲等加工时成为破坏起点的MnS。因此，Mn含量限定在0.50～2.00％的范围。需要说明的是，优选为0.60～1.70％。P：0.020％以下P(磷)在钢中大量含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚钢板，其以质量％计含有如下组成：C：0.200～0.350％、Si：0.05～0.45％、Mn：0.50～2.00％、P：0.020％以下、S：0.005％以下、Al：0.005～0.100％，且由下述式(1)定义的CI满足40以上，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述厚钢板具有如下钢组织：贝氏体相的面积分率为60％以上，贝氏体相中的岛状马氏体以相对于组织总体的面积分率计为5％以上且小于20％，剩余部分由铁素体相、珠光体、马氏体相中的一种或两种以上构成，CI＝60C+8Si+22Mn+10(Cu+Ni)+14Cr+21Mo+15V···(1)式中，各合金元素为含量(质量％)，其中，未含有的元素的含量为零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-0715291.一种厚钢板，其以质量％计含有如下组成：C：0.200～0.350％、Si：0.05～0.45％、Mn：0.50～2.00％、P：0.020％以下、S：0.005％以下、Al：0.005～0.100％，且由下述式(1)定义的CI满足40以上，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述厚钢板具有如下钢组织：贝氏体相的面积分率为60％以上，贝氏体相中的岛状马氏体以相对于组织总体的面积分率计为5％以上且小于20％，剩余部分由铁素体相、珠光体、马氏体相中的一种或两种以上构成，CI＝60C+8Si+22Mn+10(Cu+Ni)+14Cr+21Mo+15V···(1)式中，各合金元素为含量(质量％)，其中，未含有的元素的含量为零。2.根据权利要求1所述的厚钢板，其以质量％计还含有选自下述成分中的一种以上：Cu：0.03～1.00％、Ni：0.03～2.00％、Cr...

【专利技术属性】
技术研发人员：三浦进一，柚贺正雄，大森章夫，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP