低合金耐磨钢及其制造方法技术

技术编号:7795948 阅读:242 留言:0更新日期:2012-09-23 22:13
本发明专利技术公开了一种低合金耐磨钢及其制造方法。该低合金耐磨钢包含0.13-0.50wt.%的C、0.10-0.50wt.%的Si、0.30-1.50wt.%的Mn、0.125-0.40wt.%的V、0.05-0.30wt.%的Mo、低于0.020wt.%的P、低于0.010wt.%的S以及余量的Fe和不可避免的杂质。该低合金耐磨钢的成本低、强度系列化、低温韧性优异、焊接碳当量低,可广泛应用于要求高强度、高耐磨性能的工程、采矿、建筑、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械产品上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐磨钢,具体地说,本专利技术涉及一种V/Mo协同作用的。
技术介绍
耐磨钢板广泛应用于要求高强度、高耐磨性能的工程、采矿、建筑、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械产品上,如推土机、装载机、挖掘机、自卸车及各种矿山机械、抓斗、堆取料机、输料弯曲结构等。现有耐磨板为了提高淬透性,获得沿钢板厚度方向组织和性能均匀的淬火马氏体组织,普遍采用较高的碳含量及合金元素含量,特别是含有较多的Mo、Ni、Cr等贵重合金元素,提高了钢板生产成本,恶化了焊接性能,对低温韧性也有不利影响。因此,低碳、低合金是耐磨钢板的一个重要发展趋势。研究表明,某些特定合金元素的组合对淬透性的影响存在“协同作用”,即多元少量合金元素对淬透性的影响明显大于单一合金 元素的影响,尽管前者总量要少于后者。其中,特别是V/Mo的协同作用尤其明显。例如,P. L. Mangonon(Relative hardenability and interaction effects of Mo and V in 4330alloy steel. Metall. Trans. 13A (1982) 319.)指出,中碳 4340 钢复合添加 0. 1%乂和0.1%Mo对提高其淬透性的作用大于单一添加0. 3% Mo的作用。这一点对于降低合金元素总添加量、降低生产成本及提高焊接性能具有重要意义。然而,V/Mo协同作用尚未得到钢铁企业的充分重视和广泛应用。目前已公布的关于低合金耐磨钢板的专利文献(例如CN101555574A、CN101353763A)中尽管都涉及到了 Cr、Ni、Mo等合金元素,但大都不含V或只含有微量V(不高于0. 12wt% );有些专利文献(例如CN1140205A、CN1710134A)涉及到大于0. 2wt. %的较高V含量,但属于中合金钢或超高碳钢范畴。总之,现有低合金耐磨钢没有充分利用V/Mo协同作用提高淬透性,其合金元素总添加量较高,因而钢材成本高,焊接性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够解决以上多个技术问题中的至少一个技术问题的。根据本专利技术的低合金耐磨钢的制造方法包括以下步骤采用转炉或电炉冶炼低合金耐磨钢,然后采用连铸将低合金耐磨钢铸成坯或采用模铸将低合金耐磨钢铸成锭,所述低合金耐磨钢包含 0. 13-0. 50wt. % 的 C、0. 10-0. 50wt. % 的 Si、0. 30-1. 50wt. % 的 Mn、0. 125-0. 40wt. % 的 V、0. 05-0. 30wt. % 的 Mo、低于 0. 020wt. % 的 P、低于 0. OlOwt. % 的 S以及余量的Fe和不可避免的杂质;对铸成的坯或锭进行加热,加热温度为1100-1300°C,加热时间为1-5小时;采用中厚板轧机轧制、炉卷轧机轧制或热连轧将加热的坯或锭轧制成钢板;以及对钢板进行淬火和回火,淬火加热温度为Ac3+0 80°C并且在840-950°C的范围内,Ac3为加热过程中奥氏体转变终了温度,淬火加热时间为1-30分钟,回火温度为100-350°C,回火保温时间为10-60分钟,保温后空冷,其中,在中厚板轧机轧制步骤中,粗轧轧制3-8道次,精轧轧制5-14道次,终轧温度为750-950°C,轧后空冷或加速冷却,终冷温度为300-700°C,空冷过程中或加速冷却后对钢板进行矫直,在炉卷轧机轧制步骤中,粗轧轧制3-8道次,精轧轧制5-14道次,终轧温度为750-950°C,轧后空冷或加速冷却,经空冷或层流冷却后卷取成钢卷,卷取温度为300-70(TC,将钢卷开平后剪切成钢板,并在矫直机上进行矫直,在热连轧步骤中,粗轧轧制3-8道次,将铸坯轧制成20-60mm厚度的中间坯,然后经6或7机架热连轧,终轧温度为750-950°C,轧后经空冷或层流冷却后卷取成钢卷,卷取温度为300-70(TC,将钢卷开平后剪切成钢板,并在矫直机上进行矫直。根据本专利技术的低合金耐磨钢包含0. 13-0. 50wt. %的C、0. 10-0. 50wt. %的Si、0. 30-1. 50wt. % 的 Mn、0. 125-0. 40wt. % 的 V、0. 05-0. 30wt. % 的 Mo、低于 0. 020wt. % 的 P、低于0. OlOwt. %的S以及余量的Fe和不可避免的杂质。根据本专利技术的一个实施例,该低合金耐磨钢还包含0.005-0. 04wt. %的Ti、0. 0005-0. 003wt. %的 B 和 0. 01-0. 06wt. %的 Al。根据本专利技术的一个实施例,该低合金耐磨钢还包含不超过0. 50wt. %的Cr、不超过 0. 50wt. % 的 Ni、不超过 0. 40wt. % 的 Cu、不超过 0. 05wt. % 的 Nb、0. 005-0. 04wt. % 的Ti、0. 0005-0. 003wt. %的8、0. 01-0. 06wt. % 的 Al 中的至少一种。附图说明图I是示出了本专利技术示例5的低合金耐磨钢板的微观组织的扫描电子显微照片。图2是比较了传统耐磨钢、日本JFE公司新开发的高韧性耐磨钢(JFE-EH500LE)及本专利技术示例5的低合金耐磨钢板的_40°C纵向冲击功的示图。图3示出了不同温度下的本专利技术示例5的低合金耐磨钢板的冲击功。具体实施例方式本专利技术的低合金耐磨钢包含0. 13-0. 50wt. %的C、0. 10-0. 50wt. %的Si、0. 30-1. 50wt. % 的 Mn、0. 125-0. 40wt. % 的 V、0. 05-0. 30wt. % 的 Mo、低于 0. 020wt. % 的 P、低于0. OlOwt. %的S以及余量的Fe和不可避免的杂质。为了进一步提高本专利技术的低合金耐磨钢的性能,本专利技术的低合金耐磨钢可进一步包含 0. 005-0. 04wt. % 的 Ti、0. 0005-0. 003wt. % 的 B 和 0. 01-0. 06wt. % 的 Al。为了进一步提高本专利技术的低合金耐磨钢的性能,本专利技术的低合金耐磨钢可进一步包含不超过0. 50wt. %的 Cr、不超过 0. 50wt. %的 Ni、不超过 0. 40wt. %的 Cu、不超过 0. 05wt. %的 Nb、0. 005-0. 04wt. %的打、0. 0005-0. 003wt. %的8、0. 01-0. 06wt. % 的 Al 中的至少一种。以下详细说明本专利技术的低合金耐磨钢中的各元素的作用或不利影响及选取各元素的上述限定量的理由。碳(C):作为最主要的固溶强化元素,对马氏体钢的强度和硬度起决定性的作用;此外,碳还显著提高钢的淬透性。根据本专利技术的低合金耐磨钢的碳含量范围为0. 13-0. 50wt. %,对应的布氏硬度(HBW)范围为360-600。如果碳含量低于0. 13wt. %,则硬度不能满足高强耐磨板的要求;如果碳含量高于0. 50wt. %,则钢的韧性和焊接性能恶化。硅(Si):钢中脱氧元素之一,同时具有较强的固溶强化作用,但过量的Si将恶化钢的韧性及焊接性能。综合上述考虑,本专利技术的低合金耐磨钢的硅含量范围为0. 1-0. 50wt. % o锰(Mn):明显提高钢的淬透性,同本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低合金耐磨钢的制造方法,其特征在于包括以下步骤 采用转炉或电炉冶炼低合金耐磨钢,然后采用连铸将低合金耐磨钢铸成坯或采用模铸将低合金耐磨钢铸成锭,所述低合金耐磨钢包含0. 13-0. 50wt. %的C、0. 10-0. 50wt. %的Si、0. 30-1. 50wt. %的胞、0. 125-0. 40wt. %的乂、0. 05-0. 30wt. %的舭、低于0. 020wt. %的P、低于0. OlOwt. %的S以及余量的Fe和不可避免的杂质; 对铸成的坯或锭进行加热,加热温度为1100-1300°C,加热时间为1-5小时; 采用中厚板轧机轧制、炉卷轧机轧制或热连轧将加热的坯或锭轧制成钢板;以及对钢板进行淬火和回火,淬火加热温度为Ac3+0 80°C并且在840-950°C的范围内,Ac3为加热过程中奥氏体转变终了温度,淬火加热时间为1-30分钟,回火温度为100-350°C,回火保温时间为10-60分钟,保温后空冷, 其中,在中厚板轧机轧制步骤中,粗轧轧制3-8道次,精轧轧制5-14道次,终轧温度为750-9500C,轧后空冷或加速冷却,终冷温度为300-700°C,空冷过程中或加速冷却后对钢板进行矫直, 在炉卷轧机轧制步骤中,粗轧轧制3-8道次,精轧轧制5-14道次,终轧温度为750-950°C,轧后空冷或加速冷却,经空冷或层流冷却后卷取成钢卷,卷取温度为300-70(TC,将钢卷开平后剪切成钢板,并在矫直机上进行矫直, 在热连轧步骤中,粗轧轧制3-8道次,将铸坯轧制成20-60_厚度的中间坯,然后经6或7机架热连轧,终轧温度为750-950°C,轧后经空冷或层流冷却后卷取成钢卷,卷取温度为300-70(TC,将钢卷开平后剪切成钢板,并在矫直机上进行矫直。2.根据权利要求I所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:周平孙新军麻衡雍岐龙马光亭董瀚杨建勋夏志伟李昭东李生根
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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