加工性优良的耐磨钢板及其制造方法技术

技术编号:4590629 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供适合作为机械铲等与土砂接触的部件使用的弯曲加工性优良的耐磨钢板及其制造方法。具体而言为一种钢板,以质量%计,含有:C:0.05~0.35%、Si:0.05~1.0%、Mn:0.1~2.0%、Ti:0.1~1.2%、Al:0.1%以下,还含有Cu:0.1~1.0%、Ni:0.1~2.0%、Cr:0.1~1.0%、Mo:0.05~1.0%、W:0.05~1.0%、B:0.0003~0.0030%中的1种或2种以上,并且由下式表示的DI↑[*]小于60,而且根据需要,含有Nb:0.005~1.0%、V:0.005~1.0%中的1种或2种,余量由Fe及不可避免的杂质构成。DI↑[*]=33.85×(0.1×C↑[*])↑[0.5]×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo↑[*]+1)×(1.5×W↑[*]+1)其中,C↑[*]=C-1/4×(Ti-48/14N)、Mo↑[*]=Mo×(1-0.5×(Ti-48/14N))、W↑[*]=W×(1-0.5×(Ti-48/14N))。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耐磨钢板(abrasion resistant steel)及其制造方法,特别 是涉及弯曲加工性(bending formability)优良的耐磨钢板,所述耐磨钢板 适合作为在建设(construction)、 土木工程(civil engineering)、矿山(mining) 等领域中使用的、例如机械铲(power shovels)、推土机(bulldozers)、力口 料斗(hoppers)、炉斗(buckets)等工业机械(industrial machine)、输送机 (transporting machine)等与土砂(earth and sand)接触而产生的磨耗(wear or abrasion)成为问题的部件使用。
技术介绍
受到土、砂等的磨耗的部件,为了长寿命化而使用耐磨耗性优良 的钢材。已知钢材的耐磨耗性(abrasion resistant property)是通过高硬度 化来提高的,因而要求耐磨耗性的部件,使用对大量添加了 Cr、 Mo 等合金元素的钢材实施淬火等热处理而高硬度化的钢材。例如,日本特开昭62-142726号公报中公开了,将含有C: 0.10 0.19%、含有适量的Si、 Mn、限定Ceq在0.35 0.44%的钢热轧后, 直接淬火,或者在再加热至900 95(TC后淬火,在300 50(TC下退火, 使钢板表面硬度为300HV(vickers hardness)以上的耐磨钢板的制造方 法。日本特开昭63-169359号公报公开了,对含有C: 0.10 0.20%、将 Si、 Mn、 P、 S、 N、 Al调整至适量、或者还含有Cu、 Ni、 Cr、 Mo、 B 的1种以上的钢,在热轧后直接淬火,或者在轧制、放冷后再加热淬 火,赋予其340HB(Brine11 hardness)以上的硬度的耐磨厚钢板的制造方 法。日本特开平1-142023号公报公幵了,对含有C: 0.07~0.17%、将 Si、 Mn、 P、 S、 N、 Al调整至适量、或者还含有Cu、 Ni、 Cr、 Mo、 B的1种以上的钢,在热轧后直接淬火,或暂时空冷至室温后、再加热 淬火,使其成为表面硬度为321HB以上、弯曲加工性优良的钢板的耐 磨钢板的制造方法。日本特开昭62-142726号公报、日本特开昭63-169359号公报及日 本特开平1-142023号公报中记载的技术,通过大量地添加合金元素, 有效利用固溶石更化(solid solution hardening)、相变硬化(transformation hardening)、析出硬化(precipitation hardening)等,进行高硬度化,使耐 磨耗特性提高。但是,对于大量地添加合金元素,有效利用固溶硬化、 相变硬化、析出硬化等,进行高硬度化的情况,焊接性(weldability)、 加工性(formability)降低,而且制造成本提高。但是,要求耐磨耗性的部件的情况下,根据使用条件,存在仅使 表面及表面附近高硬度化,即仅使耐磨耗性提高即可的情况,认为用 于这种情况的钢材,不需要大量地添加Cr、 Mo等合金元素,实施淬火 处理等热处理,仅使表面及表面附近成为淬火组织(hardened structure)。但是,为了淬火组织的高硬度化,通常,需要使钢材的固溶C量 增加,但固溶C量的增加,导致焊接性的降低、弯曲加工性的降低等, 特别是弯曲加工性的降低使作为部件所必需的弯曲加工受到限制、使 用条件受到限制。因此,无需过度地实现高硬度化,而期望可以使耐磨耗特性提高 的耐磨钢板,专利3089882号公报中公开了,含有C: 0.10~0.45%,将 Si、 Mn、 P、 S、 N调整至适量、还含有Ti: 0.1~1.0%,含有400个/mm2 以上的平均粒径0.5pm以上的TiC析出物或TiC与TiN、 TiS的复合析 出物,TP为0.05%以上且小于0.4%的表面性状优良的耐磨钢。而且,日本特开平4-41616号公报中公开了,通过含有C: 0.05~0.45%、 Si: 0.1~1.0%、 Mn: 0,1~1.0%、 Th 0.05~1.5%,并使表 面硬度以布氏硬度(Brinell hardness)计在401以下,使弯曲加工性提高 的耐磨钢板的制造方法。根据日本专利3089882号公报、日本特开平4-41616号公报记载 的技术,可以在凝固时生成以粗大的TiC作为主体的析出物,从而不 过度地高硬度化、廉价地使耐磨耗性提高。但是,日本专利3089882号公报记载的技术,由于实施淬火热处 理,使组织成为淬火状态的马氏体组织(martensitic structure),因此强 度提高,其结果,由于弯曲加工时的变形阻力(deformation resistance)提高,因此难以说弯曲加工容易,弯曲加工性上存在问题。日本特开平4-41616号公报记载的技术,为了确保弯曲加工性, 以布氏硬度计规定表面硬度为401以下,但由于合金元素的添加量多, 因此拉伸强度超过780MPa,从使加工时的载荷降低的观点出发,不一 定实现充分的弯曲加工性。并且,日本特开昭62-142726号公报、日本特开昭63-169359号公 报、日本特开平1-142023号公报、日本特开平4-41616号公报中任一 个记载的耐磨钢板都必须实施热处理,在制造工期、制造成本 (production cost)方面存在问题。因此,本专利技术的目的在于,可以提供在热轧的状态下,不实施热 处理而进行制造,且耐磨耗性及弯曲加工性优良的耐磨钢板及其制造 方法
技术实现思路
本专利技术人为实现上述目的,对影响耐磨耗性和弯曲加工性的各种主要因素进行了反复研究,发现,通过具有含有Ti和C的成分系、使 金属组织(microstructure of base metal)为轧制状态的铁素体-珠光体组 织(ferrite and pearlite structure)的复合组织(complex structure)作为基体 相(base phase),并且使硬质的第二相(second phase)(硬质相(hard phase): Ti系碳化物)分散在基体(matrix)中,由此可以在确保耐磨耗性的状态 下,降低弯曲加工时的加工载荷,即能够改善弯曲加工性。本专利技术是基于所得到的见解,进一步进行讨论而完成的,即,本 专利技术为1. 一种加工性优良的耐磨钢板,其特征在于,以质量%计,含有C:0.05~0.35%、 Si:0.05~1.0%、 Mn:0.1 2.0%、 Ti:0.1~1.2%、 Al:0.P/o以 下,还含有Cu:0.1~1.0%、 Ni:0.1~2.0%、 Cr:0.1~1.0%、 Mo:0.05~1.0%、 W:0.05~1.0%、 B:0.0003 0.0030o/o中的1种或2种以上,并且由(l)式表 示的DP小于60,余量由Fe及不可避免的杂质构成,DI*=33.85 X(0.1 XC*)05X(0.7X Si+ 1)X(3.33 XMn+ 1)X(0.35 X Cu+ l)X(0.36XNi+ l)X(2.16XCr+ 1) X (3 X Mo* + 1) X 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐磨钢板,其特征在于,以质量%计,含有:C:0.05~0.35%、Si:0.05~1.0%、Mn:0.1~2.0%、Ti:0.1~1.2%、Al:0.1%以下,还含有Cu:0.1~1.0%、Ni:0.1~2.0%、Cr:0.1~1.0%、Mo:0.05~1.0%、W:0.05~1.0%、B:0.0003~0.0030%中的1种或2种以上,并且由(1)式表示的DI*小于60,余量由Fe及不可避免的杂质构成, DI*=33.85×(0.1×C*)↑[0.5]×(0.7×Si +1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo*+1)×(1.5×W*+1) ……(1) 其中,C*=C-1/4×(Ti-48/14N)、Mo*=Mo×(1-0.5×(T i-48/14N))、W*=W×(1-0.5×(Ti-48/14N)),这里,C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、W、Ti、N为质量%含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-5-29 142003/2007;JP 2008-4-24 113529/20081.一种耐磨钢板,其特征在于,以质量%计,含有C0.05~0.35%、Si0.05~1.0%、Mn0.1~2.0%、Ti0.1~1.2%、Al0.1%以下,还含有Cu0.1~1.0%、Ni0.1~2.0%、Cr0.1~1.0%、Mo0.05~1.0%、W0.05~1.0%、B0.0003~0.0030%中的1种或2种以上,并且由(1)式表示的DI*小于60,余量由Fe及不可避免的杂质构成,DI*=33.85×(0.1×C*)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo*+1)×(1.5×W*+1)……(1)其中,C*...

【专利技术属性】
技术研发人员:室田康宏石川操渡边好纪铃木伸一鹿内伸夫
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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