本发明专利技术公开了一种具有HB550硬度的低成本耐磨钢板及制造方法。其化学成分中Ni、Mo、Nb、V等贵合金元素总量≤1.40%，经过冶炼后连铸成坯，连铸坯经过加热，用中厚板轧机进行两阶段控制轧制，在780-850℃终轧后采用控制冷却，以≥5℃/s冷却速度冷至250~300℃，堆冷或保温坑内保温120min以上，最后空冷至室温；优先方案是控制冷却后空冷至室温，然后在200~400℃之间回火30min~120min。本发明专利技术所涉及的耐磨钢硬度达到HB545~570，-20℃冲击功在23J以上，力学性能稳定，生产工艺更为简单、而且成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料，特别提供了可用于制作各种超耐磨零部件和有超高強度要求的结构件金属材料。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展，对耐磨钢提出了更高的要求——成本低、耐磨性好、性能稳定。据中国电力、建材、冶金、采煤和农机等5个部门的不完全统计，毎年备件由于摩擦消耗的钢材在150万吨以上，以煤矿所用刮板输送机为例，由于中部槽磨损所造成的损失每年为I 2亿元人民币。如果再考虑到其他机械设备磨损造成的经济损失和钢材的消耗那将是很惊人的。此外，由于我国耐磨钢行业发展较慢，耐磨钢产品质量、性能不够稳定，目前在高科技及国防エ业当中对高质量、高性能耐磨钢的需求几乎完全依赖进ロ。因此，提高耐磨钢的质量和性能，开发新型高性能超耐磨钢，以降低由于磨损造成的损失和弥补国内 高质量、高性能耐磨钢的不足，这对于国民经济建设和国防建设的发展都具有重要意义。在合金成本上，瑞典SSAB钢板有限公司设计生产的超耐磨钢HARDOX 600具有高的碳含量和合金含量，因此制造成本高。瑞典SSAB钢板有限公司生产的8 30mm厚度的HARDOX 600硬度范围在HB570-HB640，其成分设计采用较多的贵合金，其中Ni 2.5%，MoO. 8%, B0. 004% ;而厚度40mm以上的超耐磨钢板HARDOX 500，硬度范围在HB450-HB540，其中的贵合金Ni为I. 5%，Mo为O. 60%, B为O. 004%。在生产エ艺上，硬度在HB500以上的耐磨钢板采用多次淬火+回火的制造エ艺，在热处理生产成本很高，且生产周期长。在专利CN101698900中，给出了 500HB超高硬度耐磨钢及生产エ艺，但仍然需要在90(T95(TC进行加热淬火，然后进行10(T40(TC的回火。上这些合金化及制造方法都会导致其成本高。在专利CN102230135A申请中，采用铸造和热处理方法エ艺制造马氏体耐磨钢，其合金成本低，但热处理仍然采用传统的淬火和低温回火的生产方式，受制造方法的限制，该专利申请所述制造方法无法制备单块大面积板材，以及薄壁的大面积耐磨钢，适合鋳造类耐磨材料。在不降低耐磨钢性能的条件下，采用新的成分设计和制造方法，可以大幅度降低生产制造成分。如用廉价合金元素Mn、Si，并添加晶粒细化和沉淀强化的微合金元素Nb、V，降低贵合金元素Ni、Mo、B的含量，因此使成本大幅降低。
技术实现思路
针对我国耐磨钢行业发展较慢，耐磨钢产品质量、性能不够稳定，目前在高科技及国防エ业当中对高质量、高性能耐磨钢的需求几乎完全依赖进ロ的现状，本专利技术的目的在于提供一种成本低、性能好的超耐磨钢及其制备方法。传统エ艺生产硬度超过匪500的耐磨钢采用生产エ艺包括首先采用高碳、高合金的合金合金化方法，其次采用复杂的热处理工艺，如两次或多次淬火方式，然后再低温回火。这种エ艺因为高合金和多次加热的热处理方式,生产合金成本和能源成本都很高。本专利技术的特征之ー是，耐磨钢的成分设计采用更为廉价的Mn、Si等元素来提高耐磨性，并添加少量晶粒细化和沉淀强化元素Nb、V，大幅降低了贵重金属元素Ni、Mo、Nb、V、B的含量，在化学成分上，钢中的贵合金元素Ni、Mo、Nb、V的总量控制在< I. 4%，相对与现有该级别耐磨钢，其合金成本低。与国外公司的同类耐磨钢相变，吨钢成本下降了近40%。本专利技术的特征之ニ是，本专利技术与国内外同级别耐磨钢相比，在生产エ艺上采用中厚板轧机轧后直接回火和离线等温处理，或优先的方案是轧后在线淬火+离线回火处理，不需要传统生产エ艺中后续多次淬火，较传统耐磨钢的生产流程更短，生产周期短，大大降低了生产成本。 本专利技术的技术方案是ー种具有匪550硬度的低成本耐磨钢板，按化学成分质量百分比C O. 25 O. 30%, Μη2· 0 2· 5%, Si I. 6 2· 0%, Cr I. (Tl. 5%, Mo O. 20 0· 30%, Ni0.5 I. 0%, NbO. 0Γ O. 06%, VO. θΓ 0. 04%, BO. 00Γ0. 0015%, S 彡 0· 005%, P 彡 O. 015%,彡0. 010%，余量为铁和不可避免的杂质。本专利技术的目的是提供上述具有匪550硬度的低成本耐磨钢板的制备方法，具体包括以下步骤首先，按化学成分质量百分比C 0. 25^0. 30%, Μη2. (Γ2. 5%，Si1.6 2. 0%, Cr I. (Tl. 5%, Mo 0. 2(Γθ· 30%, Ni 0. 5 I. 0%, NbO. 0Γ 0. 06%, V0. θΓ O. 04%,BO. 00Γ0. 0015%, S ^ O. 005%, P ^ O. 015%, く O. 010%，余量为铁和不可避免的杂质称取跟组分，经过冶炼后连铸成坯，连铸坯经过1200-1250°C加热，采用中厚板轧机两阶段控制轧制，在780-850°C终轧，轧后采用控制冷却，冷却速度为彡5V /s，冷至25(T280°C进行堆冷或保温坑内进行保温120min以上，最后空冷至室温，得到厚度为6_60mm的具有匪550硬度的低成本耐磨钢板。进ー步，该制造方法的还可替换为首先，按化学成分质量百分比C 0. 25、. 30%,Μη2· 0 2· 5%, Si I. 6 2· 0%, Cr I. (Tl. 5%, Mo O. 20 0· 30%, Ni O. 5 I. 0%, NbO. θΓ O. 06%,VO. θΓ O. 04%, BO. ΟΟΓΟ. 0015%, S 彡 O. 005%, P 彡 O. 015%, く 0. 010%，余量为铁和不可避免的杂质称取跟组分，经过冶炼后连铸成坯，连铸坯经过1200-1250°C加热，采用中厚板轧机两阶段控制轧制，在780-850°C终轧，轧后采用控制冷却，冷却速度为> 50C /s，冷至25(T300°C后再空冷至室温，在回火炉进行200-400°C之间回火30min 120min，得到厚度为6-60mm的具有NM550硬度的低成本耐磨钢板。相比较而言，本专利技术的主要优点包括如下几方面 I)在钢种设计中采用较少的贵合金含量，总的贵合金含量小于I. 4%，合金成本低，合金成本较国外同类产品降低40%。2)制造方法简单。采用中厚板轧机轧后快速冷却至低温的方式和后续等温处理，或优先的回火处理方式，省去了多次淬火エ序，制造方法更简单，生产能耗更低。3)制造方法周期短。采用中厚板轧机轧后等温处理或轧后快速冷却以及离线回火方式，将常规的多次淬火、回火的生产エ艺流程和生产周期大为缩短。4)具有匪550硬度的低成本耐磨钢采用回火马氏体+残余奥氏体组织设计,钢的各项力学性能稳定，硬度高、耐磨性好，产品的使用寿命长。附图说明图I为低成本超耐磨钢匪550制造方法示意图；图2为低成本超耐磨钢NM550显微组织的扫描电镜照片； 图3为低成本超耐磨钢匪550显微组织的透射电镜照片。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案做进ー步说明。本专利技术采用了 15个实施例，包括3种成分设计实例如表I所示，包含了 A、B、C三种化学成分；所采用制造方法15个实例中，包含了不同的轧制及热处理工艺，如表2所示。最终，包含3种成分(A-C)和15个制造方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种具有NM550硬度的低成本耐磨钢板，其特征在于，化学成分按质量百分比为 C O. 25 O. 30%, Μη2· 0 2· 5%, Si I. 6 2· 0%, Cr I. (Tl. 5%, Mo O. 20 0· 30%, Ni O. 5 1.0%，NbO. 0Γ O. 06%, VO. θΓ 0. 04%, BO. 00Γθ. 0015%, S く O. 005%, P く O. 015%,彡O. 010%，余量为铁和不可避免的杂质。2.一种如权利I所述的具有匪550硬度的低成本耐磨钢板的制造方法，其特征在于首先，按化学成分质量百分比C 0. 25 0. 30%, Μη2· 0 2· 5%, Si I. 6 2· 0%, Cr I. (Tl. 5%, MoO.2(Γθ· 30%, Ni O. 5 I. 0%, NbO. θΓ O. 06%, VO. θΓ 0. 04%, BO. 00Γ0. 0015%, S 彡 0· 005%,P彡0. 015%, 彡0. 010%，余量为铁和不可避免的杂质称取跟组分，经过冶炼后连铸成坯，连铸坯经过1200-1250で加热，采用中厚板轧机两阶段控制轧制，在7...
【专利技术属性】
技术研发人员：余伟，唐荻，武会宾，蔡庆伍，陈雨来，刘涛，何春雨，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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