耐磨钢制造技术

一种耐磨钢，其具有规定的化学组成，Mo及B的含量(质量％)满足Mo×B>0.0010，Mo2FeB2的质量百分率为0.0010～0.10％，厚度方向的中央部的马氏体的面积率为70％以上，由下述(式1)求出的Ceq为0.80％以下，板厚超过50mm。Ceq＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5(式1)，其中，(式1)中，C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo以及V为各元素的含量(质量％)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐磨钢
本申请涉及耐磨钢。
技术介绍
通常，钢的耐磨损性与硬度具有相关性。例如，对于用于产业废弃物的处理机械的刀刃等产业机械的耐磨钢，以表面的布氏硬度HB计要求360～550这样的高硬度。而且，为了使钢高硬度化，采用淬火将金属组织变成马氏体是有效的，以往，提出了含有各种合金元素而使淬透性提高的耐磨钢(例如，参见专利文献1～4)。近年来，随着产业机械等的大型化，变得需要厚的耐磨钢。例如，制造板厚为50～100mm左右的耐磨钢板。另外，从延长针对磨损的寿命的观点出发，正在寻求表层与板厚中央部的硬度差小的耐磨钢。针对这样的要求，提出了含有Nb及B，进而含有Cu、Ni、Cr、Mo、V及Ti中的1种以上的耐磨钢(例如，参见专利文献5)。专利文献1：日本特开2016-79459号公报专利文献2：日本特开2014-194043号公报专利文献3：日本特开2014-194042号公报专利文献4：日本特开2012-214890号公报专利文献5：日本特开平9-118950号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题以往，例如，在制造厚的耐磨钢时，板厚中央部的冷却速度变慢。因此，需要大量含有Mo、Cr、Cu、Ni等昂贵的合金元素来确保淬透性，成本增高。这样的情况下，为了避免合金成本的上升，以微量就可使钢的淬透性显著提高的B作为极其有用的元素被利用。此外，已知：B与Mo同时含有时，淬透性会显著提高。但是，有时无法得到与B及Mo的含量相匹配的效果。本申请的一个方案是鉴于这样的实情，其课题在于，提供有效利用B的淬透性、板厚超过50mm、板厚中央部与表面的硬度差小的耐磨钢。用于解决课题的手段解决课题的手段包括以下的方案。<1>一种耐磨钢，其以质量％计为：C：0.10～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～1.50％、B：0.0015～0.0050％、Mo：0.60～2.50％、Al：0～0.300％、S：0.010％以下，P：0.015％以下，N：0.0080％以下，Ti：0～0.100％、Nb：0～0.100％、Cu：0～1.50％、Ni：0～2.00％、Cr：0～2.00％、V：0～0.20％、Ca：0～0.0100％、REM：0～0.0100％、Mg：0～0.0100％、W：0～2.00％、和剩余部分：Fe以及杂质，其中，Mo及B的含量(质量％)满足Mo×B>0.0010，Mo2FeB2的质量百分率为0.0010～0.1000％，厚度方向的中央部的马氏体的面积率为70％以上，由下述(式1)求出的Ceq为0.80％以下，板厚超过50mm，Ceq＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5(式1)其中，(式1)中，C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo以及V为各元素的含量(质量％)。<2>根据<1>所述的耐磨钢，其中，Fe23(C,B)6的质量百分率为0.0020％以下。<3>根据<1>或<2>所述的耐磨钢，其中，Mo及B的含量(质量％)满足Mo×B≥0.0015。<4>根据<1>或<2>所述的耐磨钢，其中，Mo及B的含量(质量％)满足Mo×B≥0.0020。<5>根据<1>～<4>中任一项所述的耐磨钢，其中，Mo的含量(质量％)满足0.70～2.50％。专利技术效果根据本申请，能够提供有效利用B的淬透性、板厚超过50mm、板厚中央部与表面的硬度差小的耐磨钢。因此本申请在产业上的贡献极其显著。附图说明图1是说明以往的含有Mo及B的钢的淬透性的图。图2是说明含有Mo及B的钢的淬透性的图。图3是表示利用光学显微镜而得到的耐磨钢的厚度方向的中央部的观察照片的图。具体实施方式对以下的作为本申请的一个例子的耐磨钢详细地进行说明。需要说明的是，在本申请中，各元素的含量的％在没有特别说明的情况下，是指质量％。另外，在本申请中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”的前后所记载的数值作为下限值以及上限值的范围。本申请的耐磨钢具有规定的化学组成，Mo及B的含量(质量％)满足Mo×B>0.0010，Mo2FeB2的质量百分率为0.0010～0.1000％，厚度方向的中央部的马氏体的面积率为70％以上，由下述(式1)求出的Ceq为0.80％以下，板厚超过50mm。本申请的耐磨钢通过采用上述构成，可有效利用B的淬透性，板厚超过50mm，板厚中央部与表面的硬度差减小。本申请的耐磨钢是基于如下见解而被发现。本专利技术的专利技术者们特别着眼于Mo及B的含量与淬透性的关系，对由冷却速度带来的硬度变化小的耐磨钢及其制造方法进行了研究。其结果是，本专利技术的专利技术者们得到了下述见解：通过与以往相比，使B及Mo的含量增加，加热至适当的温度进行淬火，使得淬透性稳定地提高。另外，考察其原因，其结果发现：通过生成Mo2FeB2这样的在低合金钢中没有被观察到的析出物，从而抑制淬透性的降低。具体如下。B是一般即使为微量也可使淬透性提高的元素，含有0.0003％以上时，显示出效果。另外，一直以来，Mo被已知作为通过与B同时含有而使淬透性提高的元素。但是，如图1所示可知：在含有小于0.60％的Mo的钢的情况下，如果B的含量超过15ppm(0.0015质量％)，则淬透性大幅降低。淬透性降低的原因是由于Fe23(C,B)6的析出，如果没有严密控制B的含量，则存在无法得到稳定的淬透性的问题。本专利技术的专利技术者们为了更有效地利用由含有B所带来的淬透性的提高效果，对Mo及B的含量与淬透性的关系进行了研究。其结果获知：如图2所示，含有0.60％以上的Mo时，即使含有15ppm以上的B，也能够稳定地得到高淬透性。然后，通过透射型电子显微镜对析出物进行了分析，其结果获知析出了Mo2FeB2。如图1所示，在含量为0.0010％左右的情况下B的效果最高，在其前后的含量时具有降低的倾向。因此，以往为了最大限地利用B的效果，含有0.0010％左右的B，但在该情况下，如果厚度增加，则在厚度的中央部冷却速度降低，成为硬度由表层沿厚度方向降低的原因。为了充分地利用B的淬透性，需要使Mo2FeB2析出。本专利技术的专利技术者们进一步进行研究，发现：需要使B及Mo的含量如上所述地分别达到0.0015％以上以及0.60％以上。除此之外，对于稳定生成Mo2FeB2(以质量百分率：0.0010～0.1000％生成)的条件，从热力学的观点进行了研究。其结果是，本专利技术的专利技术者们发现：Mo量[Mo](％)与B量[B](％)的乘积是重要的，如果设定为[Mo]×[B]>0.0010，则对淬透性产生影响的冷却速度的依赖性变小。并且，发现：与只是使B及Mo的含量分别成为0.0015％以上以及0.60％以上的情况比较，厚度方向的硬度的变化得到进一步抑制。根据以上内容，本申请的耐磨钢可以有效地利用B的淬透性提高效果。其结果发现：板厚超过50mm，板厚中央部与表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨钢，其以质量％计为：C：0.10～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～1.50％、B：0.0015～0.0050％、Mo：0.60～2.50％、Al：0～0.300％、S：0.010％以下，P：0.015％以下，N：0.0080％以下，Ti：0～0.100％、Nb：0～0.100％、Cu：0～1.50％、Ni：0～2.00％、Cr：0～2.00％、V：0～0.20％、Ca：0～0.0100％、REM：0～0.0100％、Mg：0～0.0100％、W：0～2.00％、和剩余部分：Fe以及杂质，其中，Mo及B的含量(质量％)满足Mo×B>0.0010，Mo2FeB2的质量百分率为0.0010～0.1000％，厚度方向的中央部的马氏体的面积率为70％以上，由下述式1求出的Ceq为0.80％以下，板厚超过50mm，Ceq＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5     (式1)其中，式1中，C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo以及V为各元素的以质量％计的含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.15 JP 2016-1808891.一种耐磨钢，其以质量％计为：C：0.10～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～1.50％、B：0.0015～0.0050％、Mo：0.60～2.50％、Al：0～0.300％、S：0.010％以下，P：0.015％以下，N：0.0080％以下，Ti：0～0.100％、Nb：0～0.100％、Cu：0～1.50％、Ni：0～2.00％、Cr：0～2.00％、V：0～0.20％、Ca：0～0.0100％、REM：0～0.0100％、Mg：0～0.0100％、W：0～2.00％、和剩余部分：Fe以及杂质，其中，Mo及B的含量(质量％)满足Mo×B>0.001...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川恭平，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP