一種礦山機(jī)械用耐磨鋼板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種礦山機(jī)械用耐磨鋼板。
【背景技術(shù)】
[0002]耐磨鋼板被廣泛應(yīng)用于工作條件特別惡劣，要求高強(qiáng)度、高耐磨性能等機(jī)械產(chǎn)品上。如各種礦山機(jī)械、抓斗、堆取料機(jī)、輸料彎曲結(jié)構(gòu)等。因此，該種耐磨鋼板要求有較高的硬度。目前的國內(nèi)的耐磨鋼一般合金含量較高，雖然能滿足硬度的要求，但塑韌性相對(duì)較差，在一定程度上影響了其在不同機(jī)械領(lǐng)域上的應(yīng)用。
[0003]在本發(fā)明之前，武漢鋼鐵公司發(fā)明的“一種超高強(qiáng)度耐磨鋼及其生產(chǎn)方法”專利，該鋼的成分范圍為:C 0.10-0.17%, Si 0.25-0.50%, Μη 1.20-1.50%, Ρ ^ 0.018%,S ^ 0.008 %, Cr 0.20-0.50 %, Ni 0.25-0.50 %, Mo 0.10-0.40 %，Als 0.02-0.06 %,Β^ΞΟ.005%, RE ^ 150g/噸鋼；該鋼采用控乳+調(diào)質(zhì)的生產(chǎn)工藝，該鋼成分中不含V，抗拉強(qiáng)度約1300MPa，布氏硬度值HB達(dá)到400左右。但是該鋼含有較高的N1、Mo等貴重金屬元素，成本相對(duì)較高。
[0004]還有舞陽鋼鐵公司發(fā)明的“一種高強(qiáng)度耐磨板及其制備方法”和“一種調(diào)質(zhì)型耐磨鋼及其熱處理方法”專利，其成分分別為:C0.12-0.16%, Si 0.10-0.70%,Mn0.90-1.50%,P 彡 0.020 %, S ^ 0.010 %, Cr0.20-0.70 %, N1.05-0.30 %, V0.03-0.08 %,Nb0.01-0.06 %, Mo0.10-0.50 %, T1.01-0.06 %, A10.02-0.08 %, B0.0005-0.0030 %和 C0.14-0.18 %, S1.20-0.40 %, Mnl.20-1.40 %, P ^ 0.015 %, S ^ 0.005 %,Cr0.50-0.70%, N1.40-0.55%, V 0.03-0.08%, Nb 0.02-0.03%, Ti 0.015-0.030%, Mo0.40-0.50%，A10.02-0.045%, B 0.0015-0.0030% ;兩個(gè)專利的成分中均添加了不同含量的Nb、N1、Mo、V等貴金屬元素，大大增加了生產(chǎn)成本。其中第二個(gè)專利中還含有Cu，兩個(gè)專利的成本都比較高。第一個(gè)專利的回火溫度在150-250°C，屬于低溫回火，正常的工業(yè)回火溫度在400-700°C，批量工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)組織和控制都較難，大大影響了熱處理爐的正常生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種礦山機(jī)械用耐磨鋼板，該鋼板具有良好的強(qiáng)韌性，較高的硬度，耐磨性能優(yōu)異，且成本低。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0007]—種礦山機(jī)械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計(jì)由下列組份組成:C:0.8-1.0%,Si:0.7-0.9%,Μη:1.8-2.0%,P ^ 0.02%, S 彡 0.005%, La:0.07-0.09%,V:0.3-0.5%,Ti:0.3-0.5%,N:0.03-0.04%, A1:0.03-0.08%,B:0.005-0.008%，其余為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述耐磨鋼板中含有碳化鈦、碳化釩、釩三氮、硼化鈦和氮化鋁等化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。
[0008]優(yōu)選，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計(jì)由下列組份組成:C:0.8%, Si:0.?%,Μη:1.7%, Ρ ^ 0.02%, S ^ 0.005%, La:0.05%，V:0.25%，T1:0.3%，Ν:0.03%, Α1:
0.04%, Β:0.004%，其余為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0009]本發(fā)明耐磨鋼可采用如下的制備方法:
[0010]1)冶煉:包括鐵水脫硫，轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉，真空處理，調(diào)整成分滿足上述要求，控制出鋼溫度為約1540-1580°c ；
[0011]2)連鑄:控制中間包鋼水過熱度為約25_45°C，連鑄成坯；
[0012]3)乳制:鑄坯加熱溫度為約1210-1230°C，開乳溫度為約1150-1170°C，終乳溫度為約900-920°C，乳后控制冷卻速度為約15-25°C /秒；控制冷卻到約400_450°C ；
[0013]4)熱處理:淬火溫度980-1010°C左右，加熱時(shí)間3.5-4.5min/mmX板厚；回火保溫溫度220-240°C左右，保溫時(shí)間5-6min/mmX板厚。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)的耐磨鋼中均含有較高含量的Cr，雖然Cr元素能顯著提高鋼的硬度，并能提高耐磨性能，但其與碳易形成粗大的碳化物，從而大幅降低鋼的韌性，因此本發(fā)明耐磨鋼中不添加Cr元素。
[0015]本發(fā)明的鋼采用中碳含量設(shè)計(jì)，一方面通過碳本身提高鋼的強(qiáng)度、硬度及耐磨性，另一方面通過碳與其他合金元素如鈦、釩形成適量的碳化物顯著提高鋼的硬度和耐磨性會(huì)泛。
[0016]在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了本發(fā)明的鋼中的V、T1、N、Al、B的合金化元素含量，這些合金元素之間以及與碳之間形成碳化鈦、碳化釩、釩三氮、硼化鈦、氮化鋁等化合物，使得鋼的硬度及耐磨大幅度提高。
[0017]本發(fā)明添加適量的稀土元素鑭，使得其可以配合改善上述化合物的形態(tài)及分布，從而間接輔助提高鋼的強(qiáng)韌性和耐磨性。
[0018]綜上所述，本發(fā)明鋼中的上述合金元素相輔相成，協(xié)同作用。使得本發(fā)明耐磨鋼的硬度提高，其布氏硬度值可達(dá)HB580-620，可確保良好的耐磨性能。其抗拉強(qiáng)度不少于1200MPa，延伸率大于8 %，可見其強(qiáng)韌性好。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下述實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例一
[0021]—種礦山機(jī)械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計(jì)由下列組份組成:C:0.8%,Si:0.7%,Mn:1.8%,P ^ 0.02%,S ^ 0.005%,La:0.07%,V:0.3%,Ti:0.3%,N:0.03%, Al:0.03%, B:0.005%，，其余為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述耐磨鋼板中含有碳化鈦、碳化釩、釩三氮、硼化鈦和氮化鋁化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。
[0022]實(shí)施例二
[0023]—種礦山機(jī)械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計(jì)由下列組份組成:C:1.0%,Si:0.9%,Mn:2.0%,P ^ 0.02%,S ^ 0.005%,La:0.09%,V:0.5%,Ti:0.5%,N:0.04%,Al:0.08%,B:0.008%，其余為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述耐磨鋼板中含有碳化鈦、碳化釩、釩三氮、硼化鈦和氮化鋁化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。
[0024]本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦山機(jī)械用耐磨鋼板，其特征在于，所述耐磨鋼板以(重量)百分比計(jì)由下列組份組成:C:0.8-1.0%, Si:0.7-0.9%, Μη:1.8-2.0 %, P ^ 0.02 %, S ^ 0.005 %,La:0.07-0.09 %, V:0.3-0.5 %, T1:0.3-0.5 %, N:0.03-0.04 %, A1:0.03-0.08 %, B:0.005-0.008%，其余為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述耐磨鋼板中V、T1、N、Al、B之間以及與C之間形成碳化鈦、碳化釩、釩三氮、硼化鈦和氮化鋁化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。2.如權(quán)利要求1所述的一種礦山機(jī)械用耐磨鋼板，其特征在于，所述耐磨鋼板以(重量)百分比計(jì)由下列組份組成:C:0.8%，Si:0.7%, Μη:1.7%,Ρ ^ 0.02%,0.005%,La:0.05%, V:0.25%, T1:0.3%, N:0.03%, A1:0.04%, B:0.004%，其余為鐵 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦山機(jī)械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計(jì)由下列組份組成：C：0.8-1.0％，Si：0.7-0.9％，Mn：1.8-2.0％，P≤0.02％，S≤0.005％，La：0.07-0.09％，V：0.3-0.5％，Ti：0.3-0.5％，N：0.03-0.04％，Al：0.03-0.08％，B：0.005-0.008％，其余為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述耐磨鋼板中含有碳化鈦、碳化釩、釩三氮、硼化鈦和氮化鋁等化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。
【IPC分類】C22C38/06, C22C38/04, C22C38/14, C22C38/12, C22C38/02
【公開號(hào)】CN105316572
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510856209
【發(fā)明人】吳邵明, 吳陳送
【申請(qǐng)人】懷寧縣明月礦山開發(fā)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日