【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢板及其制造方法，特别是极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板及其制造方法。
技术介绍
1、耐磨钢板通常用于在工作条件特别恶劣、要求高耐磨性能、高强度、高硬度、高韧性的工程、采矿、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械设备，如刮板运输机、自卸车箱体等。
2、特别地，在北美加拿大和俄罗斯等极寒地区服役的大型矿用自卸车由于工作环境温度低，对车辆箱体材料的综合性能，尤其低温性能要求很高。相对普通高强钢而言，自卸车箱体用低合金高强度耐磨钢板强度更高，但低温韧性较差，在-40℃以下甚至-60℃的极寒环境温度下，箱体钢板、尤其底板往往容易受到矿石冲击而碎裂。此外，由于箱体用耐磨钢板尺寸规格大，焊接不易预热，因此对需要钢板具有较好的焊接性能。能够同时满足极寒地带大型矿用自卸车箱体要求的高耐磨性能、高强度、高硬度、高韧性及焊接性能的尚待进一步研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决上述课题，提供一种极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板及其制造方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板。所述钢板分为复层和基层两层，两层通过冶金结合。具体地，复层钢板化学成分为：
3、c：0.19-0.29wt.％；
4、si：0.15-0.75wt.％；
5、mn：0.55-1.55wt.％；
6、cr：0.10-0.70wt.％；
7、p：≤0.030wt.％；
8
9、al：0.010-0.060wt.％；
10、b：0.0005-0.0050wt.％
11、以及
12、mo：0.01-0.60wt.％；
13、re：0.01-0.08wt.％；
14、nb：0.005-0.060wt.％；
15、v：0.01-0.10wt.％；
16、ti：0.005-0.060wt.％；
17、中的一种或几种，余量为fe和不可避免的杂质。
18、基层板化学成分为：
19、c：0.08-0.13wt.％；
20、si：0.15-0.55wt.％；
21、mn：0.70-1.70wt.％；
22、cr：0.05-0.55wt.％；
23、mo：0.10-0.55wt.％；
24、ni：1.25-2.55wt.％；
25、p：≤0.030wt.％；
26、s：≤0.010wt.％；
27、al：0.010-0.080wt.％；
28、b：0.0005-0.0050wt.％
29、以及
30、re：0.01-0.08wt.％；
31、nb：0.005-0.060wt.％；
32、v：0.01-0.10wt.％；
33、ti：0.005-0.060wt.％；
34、中的一种或几种，余量为fe和不可避免的杂质。
35、由此，通过上述钢元素成分设计，复层钢板具有较高的强硬度，基层钢板在具有较高的强硬度的同时兼具优异的低温韧性。通过轧制工艺复合的钢板，各层钢板间为冶金结合，既能够保证钢板的整体性，又可以发挥各层钢板的特点，使得复合板整体具有优异的综合力学性能。此外，通过控制碳和合金元素含量，进而降低碳当量，保证钢板具有优良的焊接性能。
36、具体地，本专利技术所述的极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板的成分设计原理为：
37、碳：碳是耐磨钢中最基本、最重要的元素，通过固溶强化和析出强化提高钢的强度和硬度，碳也是保证获得马氏体组织的重要元素。碳含量过低，则不能保证钢获得贝氏体或马氏体组织及所需的力学性能和耐磨性能；碳含量过高，则会增加钢在连铸或模铸过程中的偏析倾向，导致钢板偏析严重，降低钢板韧性，力学性能指标不合格。本专利技术的复层钢板中，碳含量控制为0.19-0.29wt.％，优选为0.20-0.29wt.％，确保钢板的强度和硬度；基层钢板中碳含量为控制为0.08-0.13wt.％，优选为0.08-0.12wt.％，在保证钢板的强度和硬度的同时兼顾韧性。
38、硅：适当硅是钢中有益脱氧剂，能与钢中钙铝一起形成易于上浮的钙铝硅酸盐夹杂物，提高钢质纯净度。硅固溶在铁素体和奥氏体中提高它们的硬度和强度，然而硅含量过高会导致钢的韧性急剧下降。因此，本专利技术的复层钢板中si含量控制为0.15-0.75wt.％，优选为0.20-0.75wt.％；基层钢板中si含量控制为0.05-0.55wt.％，优选为0.10-0.50wt.％。
39、锰：锰强烈增加钢的淬透性，降低钢转变温度和钢的临界冷却速度。但锰含量较高时，有使晶粒粗化的倾向，并增加钢的回火脆敏感性，而且容易导致铸坯中出现偏析和裂纹，降低钢板的性能。因此，本专利技术的复层钢板中mn含量控制为0.55-1.55wt.％，优选为0.60-1.50wt.％；基层钢板中mn含量控制为0.70-1.70wt.％，优选为0.70-1.60wt.％。
40、铬：铬可以提高钢的淬透性，并提高钢的强度和硬度。铬在回火时能阻止或减缓碳化物的析出与聚集，可以提高钢的回火稳定性。铬可以显著提高耐腐蚀性。因此，本专利技术的复层钢板中cr含量控制为0.05-0.55wt.％，优选为0.10-0.55wt.％；基层钢板中cr含量控制为0.15-0.55wt.％，优选为0.15-0.50wt.％。
41、铝：铝和钢中氮能形成细小难溶的aln颗粒，细化钢的晶粒。铝可细化钢的晶粒，固定钢中的氮和氧，减轻钢对缺口的敏感性，减小或消除钢的时效现象，并提高钢的韧性。因此，本专利技术的复层钢板中al含量控制为0.010-0.060wt.％，优选为0.015-0060wt.％；基层钢板中al含量控制为0.010-0.080wt.％，优选为0.010-0.070wt.％。
42、硼：钢中加入微量的硼可极大的提高淬火淬透性，但硼含量过多时易在晶界处富集，降低晶界结合能，使钢板在受到冲击载荷时更倾向于沿晶界断裂，降低钢板的低温冲击吸收功。因此，本专利技术的复层钢板中b含量控制为b：0.0005-0.0050wt.％，，优选为0.0010-0.0050wt.％本专利技术的基层钢板中b含量控制为b：0.0005-0.0050wt.％，优选为0.0005-0.0040wt.％。
43、其他元素中，钼：钼可以细化晶粒，提高强度和韧性。钼是减小回火脆性的元素，可以提高回火稳定。re：re代表稀土元素，具体选自la、ce、nd中的一种或几种，在钢中添加稀土可以减少硫、磷等元素的偏析，改善非金属夹杂物的形状、大小和分布，同时可以细化晶粒、强化晶界，提高强硬度及韧性。镍：镍具有明显降低冷脆转变温度的作用，但含量过高易导致钢板表面氧化皮难以脱落，且成本显本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，其特征在于，所述钢板分为复层钢板和基层钢板两层，所述复层钢板和所述基层钢板为冶金结合，所述复层钢板化学成分为：C：0.19-0.29wt.％；Si：0.15-0.75wt.％；Mn：0.55-1.55wt.％；Cr：0.10-0.70wt.％；P：≤0.030wt.％；S：≤0.010wt.％；Al：0.010-0.060wt.％；B：0.0005-0.0050wt.％，以及选自Mo：0.01-0.60wt.％；RE：0.01-0.08wt.％；Nb：0.005-0.060wt.％；V：0.01-0.10wt.％；Ti：0.005-0.060wt.％中的一种或几种，余量为Fe和不可避免的杂质；
2.一种极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，其特征在于，所述钢板分为复层钢板和基层钢板两层，所述复层钢板和所述基层钢板为冶金结合，所述复层钢板除含有Fe和其他不可避免杂质之外，还含有C：0.19-0.29wt.％；Si：0.15-0.75wt.％；Mn：0.55-1.55wt.％；Cr：0.10-0.70wt.％；P：≤0.030wt.％
3.根据权利要求1或2所述的极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，所述复层钢板和所述基层钢板通过轧制工艺冶金结合。
4.根据权利要求1或2所述的极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，所述复层钢板的力学性能为布氏硬度450HBW以上，-60℃夏比V型纵向冲击的冲击功10J以上，所述基层钢板的力学性能为布氏硬度300HB以上，-60℃夏比V型纵向冲击的冲击功100J以上。
5.根据权利要求1或2所述的极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，所述复层钢板的显微观组织为马氏体及残余奥氏体，所述基层钢板显微组织为马氏体和/或贝氏体，及残余奥氏体。
6.根据权利要求1或2所述的极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，所述复层钢板的厚度为5～20mm，所述基层钢板的厚度为6～15mm。
7.一种极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制造方法，所述将复层连铸坯和基层连铸坯形成复合组坯的工序包括：
9.根据权利要求7或8所述的制造方法，在板坯轧制后进行回火热处理；回火温度150～350℃，保温时间：3×板厚min，板厚单位为mm。
10.根据权利要求7或8所述的制造方法，其中，所述复层连铸坯具有权利要求1或2的复层钢板的化学成分，所述基层连铸坯具有权利要求1或2的基层钢板的化学成分。
11.根据权利要求7或8所述的制造方法，其中，轧制后的钢板中，复层钢板的力学性能为布氏硬度450HBW以上，-60℃夏比V型纵向冲击的冲击功10J以上，基层钢板的力学性能为布氏硬度300HB以上，-60℃夏比V型纵向冲击的冲击功100J以上。
12.根据权利要求7或8所述的制造方法，其中，轧制后的钢板中，复层钢板的厚度为5～20mm，基层钢板的厚度为6～15mm。
...【技术特征摘要】
1.一种极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，其特征在于，所述钢板分为复层钢板和基层钢板两层，所述复层钢板和所述基层钢板为冶金结合，所述复层钢板化学成分为：c：0.19-0.29wt.％；si：0.15-0.75wt.％；mn：0.55-1.55wt.％；cr：0.10-0.70wt.％；p：≤0.030wt.％；s：≤0.010wt.％；al：0.010-0.060wt.％；b：0.0005-0.0050wt.％，以及选自mo：0.01-0.60wt.％；re：0.01-0.08wt.％；nb：0.005-0.060wt.％；v：0.01-0.10wt.％；ti：0.005-0.060wt.％中的一种或几种，余量为fe和不可避免的杂质；
2.一种极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，其特征在于，所述钢板分为复层钢板和基层钢板两层，所述复层钢板和所述基层钢板为冶金结合，所述复层钢板除含有fe和其他不可避免杂质之外，还含有c：0.19-0.29wt.％；si：0.15-0.75wt.％；mn：0.55-1.55wt.％；cr：0.10-0.70wt.％；p：≤0.030wt.％；s：≤0.010wt.％；al：0.010-0.060wt.％；b：0.0005-0.0050wt.％，以及选自mo：0.01-0.60wt.％；re：0.01-0.08wt.％；nb：0.005-0.060wt.％；v：0.01-0.10wt.％；ti：0.005-0.060wt.％中的一种或几种，
3.根据权利要求1或2所述的极寒地带大型矿用自卸车箱体用钢板，所述复层钢板和所述基层钢板通过轧制工艺冶金结合。
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李红斌，丁建华，焦四海，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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