本发明专利技术公开一种工程机械用高强度耐磨钢及其制备方法。所述钢的成份按重量计为：C：0.15～0.30％、Si：0.20～0.65％、Mn：1.20～1.60％、S≤0.010％、P≤0.020％、B：0.0010～0.0040％、Cr：0.30～1.00％、V：0.030～0.080％、Al：0.015～0.050％、[N]：80～200×10-6、[H]≤2×10-6、[O]≤40×10-6，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术的钢具有不小于395HBW的表面布氏硬度、不小于1220MPa的抗拉强度、不小于13％的断后伸长率、不小于70J的-20℃冲击吸收能量且成本低，其可用于制作要求高强度、高耐磨性能的工程、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口、电力以及冶金等行业的机械产品。例如，可用作球磨机的钢球和衬板、挖掘机的斗齿、各种破碎机的轧臼壁、齿板和锤头、拖拉机和坦克的履带板、推土机用铲刀、铲齿等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐磨钢生产
，更具体地讲，涉及一种低成本。
技术介绍
通常，机械用品在作业过程中与工件之间存在剧烈的相对运动而产生各种类型的磨损，其中磨料磨损是主要的磨损形式。随着工业现代化的发展，在工业发达的国家，机械装备及其零件的磨损所造成的经济损失占国民经济总产值的4%左右。据不完全统计，因这种磨损和机械工具的自然耗蚀，全球每年消耗的钢铁材料在2000万吨以上。因此，解决磨损和延长机械设备及其部件的使用寿命，提高耐磨钢的质量，开发新型高性能耐磨钢种，以降低由于磨损造成的经济损失，对低碳、绿色经济的发展具有重大意义。在现有技术中，高强度耐磨钢通常需要含有Mo、Ti、Ni、Cu等合金元素中的一种或多种，从而成本高。然而如果去掉Mo、Ti、Ni、Cu等合金元素，则很难确保钢材达到高强度耐磨钢的性能要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的之一在于提供了一种低成本工程机械用高强度耐磨钢的制备方法。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种具有不小于395HBW的表面布氏硬度、不小于1220MPa的抗拉强度、不小于13%的断后伸长率、不小于70J的_20°C冲击吸收能量(纵向)(S卩，KV2)的低成本工程机械用高强度耐磨钢。本专利技术的一方面提供了一种工程机械用高强度耐磨钢的制备方法。所述制备方法包括以下步骤冶炼目标钢水，所述目标钢水的成份按重量百分比计由c :0. 15 O. 30%,Si 0. 20 O. 65%,Mn :1· 20 I. 60%,S^O. 010%、P 彡 O. 020%,B 0. 0010 O. 0040%,Cr 0. 30 I. 00 %、V 0. 030 O. 080 %、Al 0. 015 O. 050 %、[N] 80 200 X 10'[H]彡2X10'[O]彡40X10—6以及余量的Fe和不可避免的杂质组成；采用全程保护浇注进行板坯连铸；进行连续轧制，确保粗轧连续2个道次的压下率不小于20%，粗轧的开轧温度为1100 1150°C，粗轧的终轧温度不小于1020°C，精轧的开轧温度为900 1000°C，精轧的终轧温度为840 900°C，精轧的压下率为3. O 4. O ;进行冷却，开冷温度控制为800 850°C，终冷温度为630 680°C，冷却速度为6 12°C /s ;进行热处理，淬火温度为860 9500C，淬火处理的保温时间15 50min，回火温度为150 400°C，回火处理的保温时间为10 60mino在本专利技术的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法的一个实施例中，所述板坯连铸步骤中可以采用中碳保护渣来覆盖结晶器液面。在本专利技术的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法的一个实施例中，所述粗轧优选地包括5 7道次，并且粗轧的道次中至少有两个道次压下率不低于20%。在本专利技术的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法的一个实施例中，所述目标钢水的成份按重量百分比计由C 0. 15 O. 25%、Si 0. 20 O. 55%、Mn :I. 20 I. 50%、S ≤O. 010%、P ≤O. 020%,B 0. 0010 O. 0030%,Cr 0. 30 O. 8%、V :0. 040 O. 080%,Al 0. 015 O. 045%, [N] 80 200X10' [H]≤2X10' [O]≤40Χ1(Γ6 以及余量的 Fe和不可避免的杂质组成。优选地，所述目标钢水的成份按重量百分比计由C :0. 20%, Si O.30%,Mn 1. 35%, S ≤O. 008%, P ≤O. 015%,B 0. 0020%, Cr 0. 45%, V 0. 050%, Al 0.035%, [N] :150Χ1(Γ6、[Η] :I. 5X 10'[O] :28Χ10_6 以及余量的 Fe 和不可避免的杂质组成。在本专利技术的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法的一个实施例中，所述目标钢水通过高炉冶炼、铁水预处理、转炉冶炼、钢包精炼炉精炼和真空循环脱气精炼得到。具体为，所述的铁水预处理包括铁水脱硫，处理前铁水s≤0. 025%，处理后铁水S≤0. 005%，铁水温度1200 1300°C，脱硫完毕扒净铁水表面的渣；在所述转炉冶炼中，终渣碱度控制在3.O 5. 0，终点压枪时间不小于60秒，终点控制P ≤O. 015%，转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂，采用铝锰钛脱氧，钢水出至四分之一时，分批加入中/高碳锰铁、硅铁、中/高碳铬铁，钢水出至四分之三时加完，所述的脱硫剂在放钢1/2时开始加入至3/4时加完；所述钢包精炼炉精炼采用铝粒和碳化钙进行调渣，采用中/高碳锰铁、硅铁、中/高碳铬铁合金进行成份微调，采用喂铝线调整铝含量，采用喂硼线的方法增硼，精炼时间不低于40min，软吹时间不低于5min，精炼后喂硅钙线进行钙化处理；所述真空循环脱气精炼中，确保真空循环脱气精炼炉净空300 500mm，处理时避免化学升温，确保纯脱气时间大于lOmin。本专利技术的另一方面提供了一种工程机械用高强度耐磨钢，所述工程机械用高强度耐磨钢采用如上所述的制备方法得到。与现有技术相比，本专利技术的的有益效果包括不添加Nb、Mo、Cu、Ti、Ni等合金元素，降低了成本；具有不小于395HBW的表面布氏硬度、不小于1220MPa的抗拉强度、不小于13%的断后伸长率、不小于70J的_20°C冲击吸收能量(纵向)等优良性能。具体实施例方式在下文中，将参照示例性实施例来详细说明本专利技术的。根据本专利技术的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法包括以下步骤冶炼目标钢水，所述目标钢水的成份按重量百分比计由c :0. 15 0.30%、Si :0. 20 O. 65%、Mn :I. 20 I. 60 S ≤O. 010 P ≤O. 020 %、B 0. 0010 O. 0040 Cr 0. 30 1.00%, V 0. 030 O. 080%, Al 0. 015 O. 050%, [N] 80 200X10' [H] ≤2X10'≤40 X IO^6以及余量的Fe和不可避免的杂质组成。O元素影响钢中氧化物夹杂形态和分布，钢中氧含量过高，氧化物夹杂及宏观夹杂增加，严重影响钢的洁净度。钢中氧化物夹杂是影响钢韧性的根源之一，危害钢的各种性能；尤其是当夹杂物直径大于50μπι后，严重恶化钢的各种性能。为了防止钢中出现直径大于50 μ m的氧化物夹杂，并减少氧化物夹杂数量，一般把铸坯中[O]控制在40ppm及以下。H是导致钢出现白点和发裂的主要原因，容易造成钢板探伤不合，因此在厚规格要求探伤的钢板生产过程中，应严格控制[H]在2ppm及以下。V除沉淀强化作用外，还有细化晶粒的作用。含钒钢中增氮提高了碳氮化钒的析出温度，随氮含量的增加，析出相中碳氮组分明显变化。低氮的情况下，析出相以碳化钒为主，随氮含量增加，逐渐转变成以氮化钒为主的析出相。当钢中氮含量增加到150 180 X 10_6时，在整个析出温度范围，均是析出VN或富氮的V(C, N)。增氮促进了碳氮化钒在奥氏体-铁素体相界面的析出，有效地阻止了铁素体晶粒长大，起到细化铁素体晶粒尺寸的作用。采用全程保护浇注进行板坯连铸；进行连续轧制，粗轧至少连续2个道本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种工程机械用高强度耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤 冶炼目标钢水，所述目标钢水的成份按重量百分比计由c :0. 15 O. 30%,Si :0. 20 0.65%,Mn :1. 20 I. 60%,S ( O. 010%,P ( O. 020%,B :0. 0010 O. 0040%,Cr :0. 30 1.00%, V 0. 030 O. 080%, Al 0. 015 O. 050%, [N] 80 200X10' [H] ( 2X10'[O]( 40 X IO^6以及余量的Fe和不可避免的杂质组成； 采用全程保护浇注进行板坯连铸； 进行连续轧制，粗轧至少连续2个道次压下率大于20%，粗轧的开轧温度为1100 1150°C，粗轧的终轧温度不小于1020°C，精轧的开轧温度为900 1000°C，精轧的终轧温度为840 900°C，精轧的压下率为3. O 4. O ; 进行冷却，开冷温度控制为800 850°C，终冷温度为630 680°C，冷却速度为6 12。。/s ； 进行热处理，淬火温度为860 950°C，淬火处理的保温时间15 50min，回火温度为150 400°C，回火处理的保温时间为10 60min。2.根据权利要求I所述的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述板坯连铸步骤中采用中碳保护渣来覆盖结晶器液面。3.根据权利要求I所述的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述粗轧包括5 7道次，并且粗轧的道次中至少有两个道次压下率不低于20%。4.根据权利要求I所述的工程机械用高强度耐磨钢的制备方法，其特征在于，所述目标钢水的成份按重量百分比计由C :0. 15 O. 25%, Si :0. 20 O. 55%, Mn :1. 20 I. 50%,S ( O. 010%,P ( O. 020%,B 0. 0010 O. 0030%,Cr 0. 30 O. 8%,V 0. 040 O.080%,Al 0. 015...
【专利技术属性】
技术研发人员：李灿明，周平，赵德文，邱春林，王建景，兰亮云，宋红宇，黄少文，高立福，杨建勋，崔青玲，赵月强，章顺虎，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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