本发明专利技术的耐磨损钢板按质量％计含有０．１３％以上且０．１８％以下的Ｃ、０．５％以上且不足１．０％的Ｓｉ、０．２％以上且０．８％以下的Ｍｎ、０．０２０％以下的Ｐ、０．０１０％以下的Ｓ、０．５％以上且２．０％以下的Ｃｒ、０．０３％以上且０．３０％以下的Ｍｏ、超过０．０３％且在０．１０％以下的Ｎｂ、０．０１％以上且０．２０％以下的Ａｌ、０．０００５％以上且０．００３０％以下的Ｂ以及０．０１０％以下的Ｎ，余量为Ｆｅ和不可避免的杂质，成分组成满足ＨＩ为０．７以上且Ｃｅｑ超过０．５０的条件，布氏硬度ＨＢ在２５℃下为３６０以上且４４０以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在建设机械和工业机械中使用的。本申请主张2008年1月7日提出的日本专利申请第2008-000301号和2008年10月17日提出的日本专利申请第2008-268253号的优先权，在此引用其内容。
技术介绍
在矿山中的挖掘和土木作业用的建设机械中，因磨损而需要频繁更换的部件很多。其中，对于钢材而言在高温环境下使用是苛刻的条件。由于耐磨钢的硬度随温度上升而下降，因此在某一温度以上磨损速度急剧变大。磨损特别明显的是因强烈冲击而产生摩擦热的推土机的铲斗、高温物体发生冲撞的烧结焦炭的料斗等，在这样的部件中，构成部件的钢板表面的温度会暂时达到300'C到40(TC左右。由于频繁的更换部件会导致设备工作率低下，因而需要有即使在这样的环境中耐磨损性也很高的钢材(耐磨钢)。另一方面，为了适用于各种形状的部位或为了尽量减少焊接位点，对于耐磨钢，多数情况下很重视钢板的弯曲加工性。提高硬度对于提高耐磨损性而言很有效。但是，关于硬度高的钢板，特别是进行了弯曲半径小的弯曲时，容易引起断裂、产生裂纹。如果进一步考虑相对于弯曲的变形阻力的大小和弹性回复，钢板硬度高不利于弯曲加工。B卩，耐磨损性和弯曲加工性一般来说是相反的特性。例如，HB500级(常温下的布式硬度为450 550左右)的耐磨钢虽然在耐磨损性上优异，但弯曲加工性不是很好。硬度比其低的HB400级(常温下的布式硬度为360 440左右)的耐磨钢由于比较容易进行弯曲加工，因此适用于需要弯曲加工的多数部件，但耐磨损性、特别是高温环境下的耐磨损性并不充分。因此，为了兼顾弯曲加工性和高温耐磨损性，使常温硬度为HB400级3的耐磨钢具备高温耐磨损性的方法可以说是有效的方法。通常，耐磨用途的钢板并不需要特别高的韧性值，但为了即使在使用 中钢板的板厚减少也不会出现断裂，其必须具备一定的韧性值。考虑到在寒冷地区使用，认为一4(TC下的夏比吸收能在27J以上即可。本专利技术者们先在专利文献1中公开了布式硬度HB500级的高温用途的 耐磨钢。该文献中记载的专利技术以高温耐磨损性为最优先设计，没有采取使 弯曲加工性提高的特殊方法，因此限定于弯曲半径比较平缓的用途。专利文献2涉及在达到30(TC至400。C的部位中使用的中常温用耐磨 钢。这里，没有考虑韧性和加工性，也未显示它们的特性，但是由于Si含 量非常高，因此可以认为其韧性不高、加工性也不高。专利文献3涉及弯曲加工性优异的HB400级的耐磨钢，但完全没有考 虑高温环境下的耐磨损性。如上所述，目前为止没有发现合适的弯曲加工性良好的HB400级、且 即使在30(TC到400'C的高温环境下也具备高耐磨损性的耐磨损钢板。此外，由于耐磨损钢板是消耗品，因此经济性也是重要的要素，优选 高价合金元素的添加量尽可能低。专利文献l:日本特开2001-49387公报专利文献2:日本特开平3-243743公报专利文献3:日本特开2005-240135公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供具有弯曲加工性良好的HB400级常温硬度、且 即使在300。C到400。C的高温环境下也具备高耐磨损性、进而经济性也优良 的耐磨钢。为了提高在30(TC到40(TC的高温下的耐磨损性，认为尽量高地维持该 温度下的硬度很重要。另一方面，使组织成为马氏体的方法是获得HB400 左右的常温硬度的最经济的方法。但是，马氏体组织的钢板因温度上升导 致的硬度下降的程度大。因此，对含有具有HB400左右的常温硬度的马氏 体组织的钢(马氏体组织钢)，从尽量维持高温硬度的观点出发，进 了提 高高温耐磨损性的研究。本专利技术设想的是30(TC到40(TC的高温环境，但是以35(TC为特性评价 的代表温度，分析了具有各种化学组成的马氏体组织钢在350'C下的耐磨损 性。如下所述来进行耐磨损性评价。在基于ASTMG99-05的Pin on Disk Type 磨损试验装置中，使样品温度可控，进行样品温度设为35(TC的磨损试验， 测定试验样品和标准样品(SS400)的磨损量。然后，以SS400为标准样品， 将定义为35(TC耐磨损性比，求出该 350"C耐磨损性比。可以说，该值越大，350'C下的耐磨损性越好。图1所示为以0.15%C-0.57%Si-0.41%Mn-1.37%Cr-0.08%Mo-0.012%Ti-0.0011%B-0.0032%N为基本组成并改变Nb量而得到的马氏体组织钢的Nb 添加量与350'C耐磨损性比之间的关系。当Nb添加量为0 0.03。/。时，350 'C耐磨损性比没什么变化，但当Nb添加量超过0.03y。时，350'C耐磨损性 比大幅提高。由于轧制中析出的Nb碳氮化物会抑制再结晶而使组织微细 化，因此出于该目的，通常添加0.01 0.02°/。的Nb。但是，轧制中析出的 Nb碳氮化物对高温硬度没有什么帮助。另一方面，据推测以固溶状态存 在于钢扳中的Nb在300'C到400'C下保持固溶状态，或以极微细的碳氮化 物的形式存在，在任一种情况下均有助于提高高温硬度。即认为通过添 加大大超出轧制中析出的量的Nb、以及选择合适的轧制及冷却条件来增加 钢板中的固溶Nb，能提高钢板被加热至35(TC时的硬度，结果能提高350 'C耐磨损性。专利技术者们对25'C下的HB在360 440的范围内的更多的马氏体组织钢 就合金元素与350'C耐磨损性之间的关系进行了详细分析。其结果是，导出 了从化学组成来预测350'C耐磨损性比的下述式(1)。HI= + 0.59 — 0.58 + 0.29 + 0.39网+2.1 l( _ 0.02) —0.72+0.56 (1)这里，、 、 、 、 、 、 以及分别是C、 Si、 Mn、 Q、 Mo、 Nb、 Ti以及V的含量(质量％)。式(1)中，在Nb —项 中减去0.02是因为考虑了轧制中的析出量。图2所示为ffl与马氏体组织钢的35(TC耐磨损性比之间的关系。关于本专利技术的高温耐磨损性的目标值，将上述35(TC耐磨损性比设定在 3.0以上，即磨损减量为SS400的三分之一以下。为了满足该目标值，从图2的关系可知，只要使ffl为0.7以上即可。此外，若ffl为0.8以上，则耐 磨损性比变为4.0以上，可得到更好的耐磨损性。根据式(1)，为了提高马氏体组织钢的35(TC耐磨损性，除Nb外，大 量添加Si、 Cr、 Mo以及V也很有效。其中，Mo和V是迄今为止在高温用钢中大量使用的元素，但近年来 由于价格猛涨，因此从经济性的观点出发，优选尽量减少其添加量。相对于此，Si和Cr是比较廉价的元素，因此可以说是有利于35(TC耐 磨损性提高的元素。另外，关于Mn，反倒是降低用量会利于35(TC耐磨损 性。另一方面，为了在直到板厚中心为止得到马氏体组织，必须确保足够 的可淬性。耐磨钢的适用板厚大多为50mm为止。若下述Ceq超过0.50， 则能确保到50mm厚度的钢板的中心为止得到马氏体组织这种程度的可淬 性。Ceq= + /24+/6+/40+/5 + /4+/14这里，、 、 、 、 以及分别是C、 Si、 Mn、 Ni、 Cr、 Mo以及V的含量(质量°/0)。此外，关于韧性，为了使一40'C的夏比吸收能为27J以上，必须适当 控制Si、 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高温耐磨损性和弯曲加工性优异的耐磨损钢板，其特征在于，按质量％计含有０．１３％以上且０．１８％以下的Ｃ、０．５％以上且不足１．０％的Ｓｉ、０．２％以上且０．８％以下的Ｍｎ、０．０２０％以下的Ｐ、０．０１０％以下的Ｓ、０．５％以上且２．０％以下的Ｃｒ、０．０３％以上且０．３０％以下的Ｍｏ、超过０．０３％且在０．１０％以下的Ｎｂ、０．０１％以上且０．２０％以下的Ａｌ、０．０００５％以上且０．００３０％以下的Ｂ以及０．０１０％以下的Ｎ，余量为Ｆｅ和不可避免的杂质，成分组成满足下述ＨＩ为０．７以上且Ｃｅｑ超过０．５０的条件，ＨＢ即布氏硬度在２５℃下为３６０以上且４４０以下， 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 这里，［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｎｂ］、［Ｔｉ］以及［Ｖ］分别是Ｃ、Ｓｉ、 Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔｉ以及Ｖ的含量，该含量以质量％计。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊谷达也，斋藤直树，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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