一种HB500级别高耐磨薄钢板及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种HB500级别高耐磨薄钢板及其生产方法，所述钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.25％～0.35％，Si：0.10％～0.30％，Mn：0.8％～1.2％，Cr:0.5％～0.7％，B：0.005％～0.010％，Ti：0.03％～0.060％，Ti/N≥4.0，Ti/B≥2.0，Als：0.015％～0.045％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术化学成分设计在低合金耐磨钢的基础上，以碳、中硼微合金化为主复合添加Cr、Ti等微量元素，生产工艺简单，钢板的板型、塑韧性、成型性能好；所生产的HB500级别高耐磨钢板具有同等硬度普通耐磨钢板1.3倍以上的耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
一种HB500级别高耐磨薄钢板及其生产方法
本专利技术涉及钢板生产
，尤其涉及一种HB500级别高耐磨薄钢板及其生产方法。
技术介绍
低合金耐磨钢与传统的高锰钢相比具有较高的表面硬度和耐磨能力，一般采用中低碳B、Cr、Mo、Ni复合微合金化成分设计，采用淬火或在线淬火加低温回火的热处理方式生产。耐磨钢板的耐磨性取决于钢板基体的组织硬度和钢中析出的耐磨质点的大小、数量、硬度和分布情况，一般低合金耐磨钢采用马氏体基体和Cr、Mo、V等低硬度碳化物强化耐磨性的设计。改善HB500级别耐磨钢耐磨性一般通过提高钢板碳含量与合金含量来实现，因此会导致钢材加工性能、焊接性能变差。在重型矿车、煤机、电厂、水泥等行业的生产过程中，由于物料硬，运动快，对设备磨损非常严重，造成备件磨损快，检修周期短，普通HB500耐磨钢板的耐磨性已经不能满足其使用要求，如使用硬度等级高的耐磨钢又会严重降低加工和焊接性能，影响生产使用。因此，迫切需要一种高耐磨性HB500级别耐磨钢板，在不增加硬度的情况下延长备件的使用寿命。为提高低合金钢板的耐磨性，不同领域的技术人员曾先后采用了双金属复合、堆焊，以及镶嵌高硬度耐磨合金层、耐磨陶瓷层或橡胶层等方法，虽然获得了较好的耐磨性，但工序复杂、成本较高，且焊接、弯曲等工艺性能较差。近年来，国内外一些钢厂在低合金耐磨钢中增加Ti、V含量，利用马氏体基体加高硬度TiC、VC析出增强耐磨性，虽然成本较低，但钢的塑性、韧性较差，难以推广应用。如公开号为CN103725976B的中国专利技术专利公开的一种“高耐磨双金属复合耐磨板”，包括低碳钢板或低碳合金钢板，所述低碳钢板或低碳合金钢板上焊接有耐磨合金层，占耐磨合金层总质量的百分比计，所述耐磨合金层中各成分含量如下：C：0.35～0.55％；Si：2～2.4％；Mn：2.7～3.2％；Cr：11～12.5％；Mo：2.5～2.9％；V：0.7～1.8％；W：2.2～3.6％；B：0.7～1.1％；其余为铁。其优点是能够保证耐磨板表面的平整光滑，耐磨性好。该技术方案中耐磨板采用双金属复合堆焊的工艺生产，工序复杂，成本高，由于堆焊层硬度高，钢板不能成型加工。公开号为CN105695861B的中国专利技术专利公开了“一种耐磨轧制复合钢板”，其由基材和复材热轧而成，基材为普碳钢板，复材为高强度耐磨钢板；普碳钢板成分的质量百分比为，C：0.1—0.2％、Si：0.15—0.35％、Mn：0.5—1.4％、P：≤0.04％、S：≤0.04％，余量为Fe；高强度耐磨钢板成分的质量百分比为，C：0.20-0.35％、W：1.0-2.0％、Si：0.5-1.5％、Mn：0.8-1.5％、Cr：1.0-2.0％、Ti：1.0-2.0％、S：≤0.04％、P：≤0.04％，余量为Fe。由于普碳钢板整体性能优异，强度、塑形、焊接等性能较高，其成本较低；而高强度耐磨钢板具有高淬透性、高韧性，且具有优良的低温韧性、抗裂性能和焊接性能；该技术方案将普碳钢板和高强度耐磨钢板热轧复合方法获得高耐磨性，从生产工艺复杂，不具有成型性能。公开号为CN105063497B的中国专利技术专利公开了“一种高耐磨性能易加工低合金耐磨钢板及其制造方法”，所述耐磨钢板的成分按重量百分比计为：C0.12～0.35％，Si0.20～0.60％，Mn0.80～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Mo0.00～0.60％，V0.000～0.040％，Cr0.00～1.20％，Ti0.08～0.30％，Als0.02～0.06％，B0.0008～0.004％，N≤0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质。所述钢板力学性能优秀，其耐磨性能是同等级硬度条件下的1.3～3.0倍。该技术方案生产的低合金耐磨钢板的耐磨性虽好，但其Ti含量高，冶炼连铸困难，不容易实施。公开号为CN107217202B的中国专利技术专利公开了“一种布氏硬度500级的耐磨钢及其制造方法”，其钢的化学成分按质量百分比为：C0.25～0.28％，Si0.22～0.28％，Mn1.15～1.24％，P≤0.01％，S≤0.005％，Cr0.2～0.25％,Cu0.01～0.015％，Al0.03～0.05％，Ni0.04～0.045％，Mo0.01～0.02％,Ti0.03～0.04％，V0.007～0.018％，B≤0.004％，其余为铁和不可避免的杂质。该技术方案能够使耐磨钢具有优良耐磨性和较高韧性，并使其表面具有均匀压应力，增强其耐磨性能和抗疲劳性能。但是该专利技术只涉及HB500级别普通耐磨钢，不具有1.3倍以上的高耐磨性。公开号为CN109072367A的中国专利申请公开了一种“耐磨损钢板及耐磨损钢板的制造方法”，所述钢板的成分组成以质量％计含有：C：0.10～0.23％，Si：0.01～1.0％，Mn：0.30～3.00％，P：0.025％以下，S：0.02％以下，Cr：0.01～2.00％，Al：0.001～0.100％，及N：0.01％以下，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述组织中，距所述耐磨损钢板的表面1mm的深度处的马氏体的体积率为90％以上，所述耐磨损钢板的板厚中心部的原奥氏体粒径为80μm以下，距所述耐磨损钢板的表面1mm的深度处的硬度以布氏硬度计为360～490HBW10/3000耐磨损钢板及耐磨损钢板的制造方法。该钢板的合金成分复杂，成本高，且只具有普通钢板的耐磨性。公开文献“热轧温度制度对高强度热轧耐磨卷板性能的影响”(唐文军等著，2006年发表，第二届全国宝钢学术年会论文)，研究了均热温度、终轧温度和卷取温度等热轧工艺对含Ti低碳微合金钢组织和性能的影响。该方法为高Ti高强钢，其硬度低，冶炼连铸困难。公开文献“3500m3/h绞吸挖泥船专用高效高耐磨泥泵研制与应用”(刘明明等著，《港口科技》2018年2期)，记载了为提高绞吸挖泥船的施工效率,在原船动力系统不变的前提下，结合耐磨试验,研制出高效高耐磨水下泥泵和舱内泥泵,并成功应用于3500m3/h绞吸挖泥船输送系统的改造。该技术方案中的耐磨钢为高Cr耐磨钢，虽然硬度在HB500-600,耐磨性好，但其制造成本高，且冶炼连铸困难。综上，现有文献记载的薄规格耐磨钢板普遍存在以下不足：1)化学成分及工艺过程复杂，或需异质复合或堆焊；2)钢中含0.1％～0.5％的Ti或高Cr，导致冶炼连铸困难；3)不能冷成型；4)耐磨性不足。
技术实现思路
本专利技术提供了一种HB500级别高耐磨薄钢板及其生产方法，化学成分设计在低合金耐磨钢的基础上，以碳、中硼微合金化为主复合添加Cr、Ti等微量元素，生产工艺简单，钢板的板型、塑韧性、成型性能好；所生产的HB500级别高耐磨钢板具有同等硬度普通耐磨钢板1.3倍以上的耐磨性。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种HB500级别高耐磨薄钢板，所述钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.25％～0.35％，Si：0.10％～0.30％，Mn：0.8％～1.2％，Cr:0.5％～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HB500级别高耐磨薄钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.25％～0.35％，Si：0.10％～0.30％，Mn：0.8％～1.2％，Cr:0.5％～0.7％，B：0.005％～0.010％，Ti：0.03％～0.060％，Ti/B≥3.0，Als：0.015％～0.045％，余量为Fe及不可避免的杂质；钢中的杂质元素控制：P≤0.015％，S≤0.003％，[N]≤0.0040％，[H]≤0.00015％，[O]≤0.0015％。/n

【技术特征摘要】
1.一种HB500级别高耐磨薄钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.25％～0.35％，Si：0.10％～0.30％，Mn：0.8％～1.2％，Cr:0.5％～0.7％，B：0.005％～0.010％，Ti：0.03％～0.060％，Ti/B≥3.0，Als：0.015％～0.045％，余量为Fe及不可避免的杂质；钢中的杂质元素控制：P≤0.015％，S≤0.003％，[N]≤0.0040％，[H]≤0.00015％，[O]≤0.0015％。


2.根据权利要求1所述的一种HB500级别高耐磨薄钢板，其特征在于，所述钢板的厚度为4～10mm。


3.根据权利要求1所述的一种HB500级别高耐磨薄钢板，其特征在于，所述钢板的表面硬度大于HB470，平直度≤5mm/m。


4.如权利要求1～3任意一种所述HB500级别高耐磨薄钢板的生产方法，其特征在于，生产工艺包括：铁水预处理、转炉冶炼、精炼、板坯连铸、轧制及热处理过程；其中：
1)转炉冶炼及精炼工艺过程；
转炉冶炼通过顶吹或顶底复合吹炼，然后进行精炼处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，纪汶伯，张哲，林田子，杨颖，王玉博，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21