一种无钼低合金耐磨钢板及其生产方法技术

发明专利技术公开了一种无钼低合金耐磨钢板及其生产方法，耐磨钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.11～0.15%、Si：0.10～0.19%、Mn：0.70～1.15%、P≤0.020%、S≤0.010%、Al：0.012～0.042%、Cr：0.25～0.45%、Ti：0.010～0.035%、Nb：0.018～0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、加热、轧制、空冷、离线淬火、低温回火工序。本发明专利技术耐磨钢板具有较高强度、良好的韧性，广泛用于工作条件恶劣的工程、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口、电力、路面建设以及冶金等机械产品上。

A Mo free low alloy wear-resistant steel plate and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种无钼低合金耐磨钢板及其生产方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种无钼低合金耐磨钢板及其生产方法。
技术介绍
低合金耐磨钢板是一类微合金化、具有高耐磨性能和高性价比的特殊用途钢板，属于有代表性的资源节约型材料。与高锰钢、耐磨铸铁等耐磨材料相比，这种耐磨钢的强韧性和耐磨性更为优异，且成本较低，广泛应用于工作条件特别恶劣的工程、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口、电力、路面建设以及冶金等机械产品上。我国生产耐磨钢起步较晚，目前国内钢厂对于耐磨钢普遍采用添加贵重金属Mo元素，增加低合金耐磨钢强度和硬度，导致耐磨钢合金成本较高：中国专利技术专利ZL201610540258.X公开了一种低合金高强度耐磨钢板及其生产方法，其化学成分组成及其质量百分比含量是：C：0.18～0.24%，Si：0.30～0.80%，Mn：1.40～1.60%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：0.60～0.85%，Mo：0.20～0.60%，Ni：0.30～0.50%，V：0.035～0.060%，Nb：0.025～0.040%，B：0.0020～0.0030%，Al：0.020～0.050%，O≤0.0015%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。该合金中含有Mo、Ni等，合金成本较高。专利技术专利ZL201710204564.0公开了一种薄规格高Ti耐磨钢NM360的制造方法，其化学成分组成及其质量百分比含量是：C：0.16～0.20%，Si：0.2～0.4%，Mn：0.8～1.5%，Mo：0.10～0.20%，Cr：0.30～0.50%，Nb：0.02～0.05%，Ti：0.10～0.15%，B：0.0005～0.0010%，P＜0.015%，S＜0.010%，其余为Fe及不可避免的杂质。该种合金依然使用较多的Mo合金元素，成本较高。专利技术专利201810007979.3公开了一种耐磨钢及其制备方法，其化学成分组成及质量百分比含量是：C：0.40～0.46%，Si：0.30～0.50%，Mn：1.8～2.4%，Cr：0.9～1.4%，Ni：0.3～0.5%，Mo：0.2～0.3%，Al：0.1～0.2%，Nb：0.01～0.02%，B：0.03～0.05%，Cu：0.01～0.03%，N：0.07～0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。Mo和Ni依然是其中不可缺的合金元素，成本高。专利技术专利ZL201780000191.3公开了薄规格耐磨钢板及其制造方法，其化学成分组成及质量百分比含量是：C：0.15～0.20%，Si：0.2～0.4%，Mn：1.2～1.8%，Cu：0.1～0.40%，Mo：0.15～0.30%，Cr：0.20～0.40%，Nb：0.03～0.06%，Ti：0.01～0.03%，B：0.0006～0.0015%，P＜0.015%，S＜0.010%，其余为Fe及不可避免的杂质。仍加入一定量Mo合金元素，生产成本较高。目前国内耐磨钢大多加贵重金属元素Mo来提高其硬度，生产成本相对较高。也有采用钒元素强化，而钒以析出强化为主，析出强化对钢的韧性不利。综上所述，开发一种无钼低合金耐磨钢板，使耐磨钢板具有良好的韧性和焊接性能，提高市场竞争力，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种无钼低合金耐磨钢板及其生产方法。该专利技术耐磨钢板具有良好的韧性和焊接性能，钢板厚度8-50mm。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种无钼低合金耐磨钢板，所述无钼低合金耐磨钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.11～0.15%、Si：0.10～0.19%、Mn：0.70～1.15%、P≤0.020%、S≤0.010%、Al：0.012～0.042%、Cr：0.25～0.45%、Ti：0.010～0.035%、Nb：0.018～0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术化学成分设计思路：本专利技术成分设计采用铌强化而不是钒元素强化，国内钒铁价格上涨且波动非常大，而铌的强化作用大大高于钒，其加入量为钒的1/3～1/2，铌更具有成本优势。另外与钒相比，铌有明显抑制奥氏体再结晶和晶粒长大的作用，相变后能得到更加细小的铁素体晶粒，在提高强度的同时可以改善钢的韧性，而钒以析出强化为主，析出强化对钢的韧性不利。本专利技术所述无钼低合金耐磨钢板的厚度为8～50mm。本专利技术所述无钼低合金耐磨钢板的表面布氏硬度为330～390HB，抗拉强度≥1100MPa，断后伸长率A50≥12%，碳当量0.27～0.43。本专利技术还提供了一种无钼低合金耐磨钢板的生产方法，所述生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、加热、轧制、空冷、离线淬火、低温回火工序；所述离线淬火工序，淬火加热温度为890～950℃；所述低温回火工序，低温回火加热温度为200～300℃。本专利技术所述连铸工序，连铸坯厚度为280mm。本专利技术所述加热工序，连铸坯加热阶段，均热段温度为1220～1240℃、优选1225～1240℃，加热系数为8～11min/cm、优选8.5～10min/cm。本专利技术所述轧制工序，粗轧开轧温度1050～1150℃、优选1060～1100℃，粗轧单道次压下率≥18%，且粗轧阶段保证最后一道次压下率≥25%，使晶粒分布更均匀，静态再结晶发生充分，粗轧中间坯厚度2.5～3h，h为成品钢板厚度；精轧终轧温度830～870℃、优选840～860℃。本专利技术所述空冷工序，轧后空冷至室温。本专利技术所述离线淬火工序，淬火加热温度优选895～940℃。本专利技术所述低温回火工序，低温回火加热温度优选210～280℃。本专利技术生产方法设计思路：炼钢工序采用铁水预处理，使铁水在进入转炉炼钢之前，去除某些有害成分或回收有益成分。针对炼钢而言，主要是使铁水中的硅、硫、磷含量降低到所要求的范围，以简化炼钢过程，提高钢材的质量。轧钢工艺采用轧制后空冷，保证钢板板型与组织均匀性。热处理工艺采用离线淬火+低温回火工艺，而未采用在线淬火+离线回火工艺，保证了耐磨板最终性能指标。在线淬火生产高强板，很容易导致钢板冷却后板型不合，且经过超快冷后，钢板整体温度不均匀，会导致心部温度过高，无法相变成贝氏体或者马氏体组织，性能均匀性无法保证。63本专利技术无钼低合金耐磨钢板产品标准参考GB/T24186-2009；产品性能检测方法标准参考GB/T231.1和GB/T228。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术耐磨钢成分设计不含Mo、Ni、V等贵重合金元素，成本较低。2、本专利技术耐磨钢成分设计Nb和Ti有明显抑制奥氏体再结晶和晶粒长大的作用，相变后能得到更加细小的铁素体晶粒，在提高强度的同时可以改善钢的韧性。3、本专利技术耐磨钢在保证硬度的同时，碳当量比较低，为0.27～0.43，钢板焊接性能优异。4、本专利技术耐磨钢板表面布氏硬度为330～390HB，抗拉强度≥1100MPa，断后伸长率A50≥12%，整体具有较高强度，良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无钼低合金耐磨钢板，其特征在于，所述无钼低合金耐磨钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.11～0.15%、Si：0.10～0.19%、Mn：0.70～1.15%、P≤0.020%、S≤0.010%、Al：0.012～0.042%、Cr：0.25～0.45%、Ti：0.010～0.035%、Nb：0.018～0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种无钼低合金耐磨钢板，其特征在于，所述无钼低合金耐磨钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.11～0.15%、Si：0.10～0.19%、Mn：0.70～1.15%、P≤0.020%、S≤0.010%、Al：0.012～0.042%、Cr：0.25～0.45%、Ti：0.010～0.035%、Nb：0.018～0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的一种无钼低合金耐磨钢板，其特征在于，所述无钼低合金耐磨钢板的厚度为8～50mm。


3.根据权利要求1所述的一种无钼低合金耐磨钢板，其特征在于，所述无钼低合金耐磨钢板的表面布氏硬度为330～390HB，抗拉强度≥1100MPa，断后伸长率A50≥12%，碳当量0.27～0.43。


4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种无钼低合金耐磨钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、加热、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李行，任树洋，秦坤，尹绍江，张阔斌，张锦兴，郝鑫，侯蕾，
申请(专利权)人：唐山中厚板材有限公司，唐山钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13