本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高性能耐磨鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
耐磨鋼鋼作為一種重要的耐磨材料，被廣泛應(yīng)用于礦山、煤礦和機(jī)械等行業(yè)之中。我國(guó)工程機(jī)械等行業(yè)的飛速發(fā)展，各類機(jī)械設(shè)備的復(fù)雜化、大型化及輕量化對(duì)該類鋼提出了更高的要求,即用于制造這些設(shè)備的低合金高強(qiáng)耐磨板不但要求具有更高的硬度，而且還要求良好的韌性。我國(guó)耐磨鋼的開發(fā)起步較晚，目前對(duì)于高級(jí)別耐磨鋼仍然依賴于進(jìn)口。因此,行業(yè)內(nèi)亟待開發(fā)一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種最大厚度為60mm、韌性優(yōu)良、同板硬度均勻的高級(jí)別耐磨鋼板；本發(fā)明還提供了一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板及其生產(chǎn)方法。
為達(dá)到上述要求，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種高性能耐磨鋼板，所述鋼板由以下質(zhì)量百分含量的組分組成：C：0.41%～0.47%，Si：0.10%～0.50%，Mn：0.5%～1.00%，P≤0.010%，S≤0.005%，Cr：0.15%～0.40%，Ni：1.5%～2.50%，Al：0.020%～0.050%，Mo：0.25%～0.50%，Ti：0.010%～0.020%，V：0.020%～0.04%，B：0.0008%～0.002%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明所述鋼板最大厚度為60mm。
本發(fā)明所述鋼板板厚1/4處-20℃縱向沖擊功≥20焦耳；鋼板表面布氏硬度≥570HB。
本發(fā)明所述鋼板表面硬度值與板厚1/2處硬度值差值≤50HB。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括冶煉連鑄工序、加熱、軋制工序和熱處理工序；所述軋制工序采用二階段控軋工藝；所述冶煉連鑄工序所得連鑄坯由以下質(zhì)量百分含量的組分組成：C：0.41%～0.47%，Si：0.10%～0.50%，Mn：0.5%～1.00%，P≤0.010%，S≤0.005%，Cr：0.15%～0.40%，Ni：1.5%～2.50%，Al：0.020%～0.050%，Mo：0.25%～0.50%，Ti：0.010%～0.020%，V：0.020%～0.04%，B：0.0008%～0.002%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明所述鋼坯加熱工序：加熱溫度≤1240℃，確保鋼坯燒透，均熱溫度1200-1220℃，均熱段保溫時(shí)間≥60min，總加熱時(shí)間≥12min/cm。
本發(fā)明所述軋制工序：采用控軋軋制，第一階段開軋溫度1050℃～1100℃，晾鋼厚度≥H+50mm,其中H為成品鋼板毫米厚度；第二階段開軋溫度≤950℃，終軋溫度800℃～860℃。
本發(fā)明所述軋制工序：軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間48小時(shí)以上。
本發(fā)明所述熱處理工序采用淬火+低溫回火工藝，淬火介質(zhì)為水。
本發(fā)明所述熱處理工序中，淬火溫度為910±10℃；回火溫度為200±20℃，保溫時(shí)間為(3.5～4.5)×t分鐘，t為成品鋼板毫米厚度；保溫后空冷制得所述的耐磨鋼板。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明生產(chǎn)的硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板，是兼具低溫沖擊性能的NM600鋼板，該鋼板最大厚度為60mm；板厚1/4處-20℃縱向沖擊功≥20焦耳；鋼板表面布氏硬度≥570HB；表面硬度值與板厚1/2處硬度值差值不大于50HB。本發(fā)明采用加入高的C含量以保證鋼板的強(qiáng)度，通過加入Ni、Mo等合金元素以保證鋼板的韌性和回火穩(wěn)定性，利用控軋工藝并控制終軋溫度以確保良好的軋態(tài)組織，在此基礎(chǔ)，通過淬火+低溫回火工藝獲得優(yōu)良、均勻的細(xì)小組織，從而得到應(yīng)能優(yōu)良的高性能耐磨鋼板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法如下所述。
本鋼板的厚度為60mm，化學(xué)成分如表1所示。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。各工序步驟如下：
（1）冶煉連鑄工序：采用轉(zhuǎn)爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內(nèi)進(jìn)行精煉并經(jīng)過真空處理，之后經(jīng)過連鑄操作鑄出坯料，得到厚度為300mm的連鑄坯。
（2）加熱工序: 加熱溫度1237℃，均熱溫度1216℃，均熱段保溫71min，總加熱時(shí)間371分鐘。
（3）軋制工序：采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1090℃，第二階晾鋼厚度為115mm，開軋溫度為945℃，終軋溫為度856℃。軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間51小時(shí)。
（4）熱處理工序：鋼板經(jīng)過淬火和低溫回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，淬火溫度為910℃，淬火介質(zhì)為水；回火溫度為200℃，保溫時(shí)間為235min，出爐空冷。
所得鋼板力學(xué)性能如表2所示。
實(shí)施例2
一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法如下所述。
本鋼板的厚度為60mm，化學(xué)成分如表1所示。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。各工序步驟如下：
（1）冶煉連鑄工序：采用轉(zhuǎn)爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內(nèi)進(jìn)行精煉并經(jīng)過真空處理，之后經(jīng)過連鑄操作鑄出坯料，得到厚度為300mm的連鑄坯。
（2）加熱工序: 加熱溫度1230℃，均熱溫度1220℃，均熱段保溫67min，總加熱時(shí)間378分鐘。
（3）軋制工序：采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1090℃，第二階晾鋼厚度為115mm，開軋溫度為940℃，終軋溫為度860℃。軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間50小時(shí)。
（4）熱處理工序：鋼板經(jīng)過淬火和低溫回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，淬火溫度為910℃，淬火介質(zhì)為水；回火溫度為210℃，保溫時(shí)間為210min，出爐空冷。
所得鋼板力學(xué)性能如表2所示。
實(shí)施例3
一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法如下所述。
本鋼板的厚度為60mm，化學(xué)成分如表1所示。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。各工序步驟如下：
（1）冶煉連鑄工序：采用轉(zhuǎn)爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內(nèi)進(jìn)行精煉并經(jīng)過真空處理，之后經(jīng)過連鑄操作鑄出坯料，得到厚度為300mm的連鑄坯。
（2）加熱工序: 加熱溫度1230℃，均熱溫度1215℃，均熱段保溫67min，總加熱時(shí)間378分鐘。
（3）軋制工序：采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1100℃，第二階晾鋼厚度為115mm，開軋溫度為940℃，終軋溫為度855℃。軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間50小時(shí)。
（4）熱處理工序：鋼板經(jīng)過淬火和低溫回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，淬火溫度為920℃，淬火介質(zhì)為水；回火溫度為220℃，保溫時(shí)間為215min，出爐空冷。
所得鋼板力學(xué)性能如表2所示。
實(shí)施例4
一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法如下所述。
本鋼板的厚度為60mm，化學(xué)成分如表1所示。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。各工序步驟如下：
（1）冶煉連鑄工序：采用轉(zhuǎn)爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內(nèi)進(jìn)行精煉并經(jīng)過真空處理，之后經(jīng)過連鑄操作鑄出坯料，得到厚度為300mm的連鑄坯。
（2）加熱工序: 加熱溫度1235℃，均熱溫度1210℃，均熱段保溫77min，總加熱時(shí)間372分鐘。
（3）軋制工序：采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1075℃，第二階晾鋼厚度為115mm，開軋溫度為935℃，終軋溫為度841℃。軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間50小時(shí)。
（4）熱處理工序：鋼板經(jīng)過淬火和低溫回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，淬火溫度為910℃，淬火介質(zhì)為水；回火溫度為195℃，保溫時(shí)間為245min，出爐空冷。
所得鋼板力學(xué)性能如表2所示。
實(shí)施例5
一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法如下所述。
本鋼板的厚度為60mm，化學(xué)成分如表1所示。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。各工序步驟如下：
（1）冶煉連鑄工序：采用轉(zhuǎn)爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內(nèi)進(jìn)行精煉并經(jīng)過真空處理，之后經(jīng)過連鑄操作鑄出坯料，得到厚度為300mm的連鑄坯。
（2）加熱工序: 加熱溫度1225℃，均熱溫度1212℃，均熱段保溫71min，總加熱時(shí)間383分鐘。
（3）軋制工序：采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1070℃，第二階晾鋼厚度為115mm，開軋溫度為930℃，終軋溫為度840℃。軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間55小時(shí)。
（4）熱處理工序：鋼板經(jīng)過淬火和低溫回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，淬火溫度為910℃，淬火介質(zhì)為水；回火溫度為200℃，保溫時(shí)間為233min，出爐空冷。
所得鋼板力學(xué)性能如表2所示。
實(shí)施例6
一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法如下所述。
本鋼板的厚度為60mm，化學(xué)成分如表1所示。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。各工序步驟如下：
（1）冶煉連鑄工序：采用轉(zhuǎn)爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內(nèi)進(jìn)行精煉并經(jīng)過真空處理，之后經(jīng)過連鑄操作鑄出坯料，得到厚度為300mm的連鑄坯。
（2）加熱工序：加熱溫度1230℃，均熱溫度1210℃，均熱段保溫75min，總加熱時(shí)間379分鐘。
（3）軋制工序：采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1070℃，第二階晾鋼厚度為115mm，開軋溫度為920℃，終軋溫為度829℃。軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間56小時(shí)。
（4）熱處理工序：鋼板經(jīng)過淬火和低溫回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，淬火溫度為910℃，淬火介質(zhì)為水；回火溫度為200℃，保溫時(shí)間為240min，出爐空冷。
所得鋼板力學(xué)性能如表2所示。
實(shí)施例7
一種硬度值570HB以上級(jí)別高性能耐磨鋼板的生產(chǎn)方法如下所述。
本鋼板的厚度為60mm，化學(xué)成分如表1所示。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。各工序步驟如下：
（1）冶煉連鑄工序：采用轉(zhuǎn)爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內(nèi)進(jìn)行精煉并經(jīng)過真空處理，之后經(jīng)過連鑄操作鑄出坯料，得到厚度為300mm的連鑄坯。
（2）加熱工序: 加熱溫度1240℃，均熱溫度1200℃，均熱段保溫60min，總加熱時(shí)間360分鐘。
（3）軋制工序：采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1050℃，第二階晾鋼厚度為110mm，開軋溫度為950℃，終軋溫為度800℃。軋后堆垛緩冷，堆垛時(shí)間48小時(shí)。
（4）熱處理工序：鋼板經(jīng)過淬火和低溫回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，淬火溫度為900℃，淬火介質(zhì)為水；回火溫度為180℃，保溫時(shí)間為270min，出爐空冷。
所得鋼板力學(xué)性能如表2所示。
表1實(shí)施例1-7產(chǎn)品化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量wt,%
表2實(shí)施例1-7產(chǎn)品力學(xué)性能
由表2的力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果可以看出，通過本方法生產(chǎn)出的高性能耐磨鋼板性能均滿足要求，且板厚1/4處-20℃沖擊功最小值≥29J。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，按照本發(fā)明提供的成分要求和生產(chǎn)工藝要求，均可實(shí)施。
以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。