專利名稱：一種礦山機械用耐磨鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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械用耐磨鋼板。
背景技術(shù)：
耐磨鋼板被廣泛應(yīng)用于工作條件特別惡劣，要求高強度、高耐磨性能等機械產(chǎn)品上。如各種礦山機械、抓斗、堆取料機、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，但塑韌性相對較差，在一定程度上影響了其在不同機械領(lǐng)域上的應(yīng)用。
在本發(fā)明之前，武漢鋼鐵公司發(fā)明的“一種超高強度耐磨鋼及其生產(chǎn)方法”專利， 該鋼的成分范圍為C O. 10-0. 17%, Si O. 25-0. 50 %, Mn1. 20-1. 50%, P ^ O. 018%, S ^ O. 008%, Cr O. 20-0. 50%, Ni O. 25-0. 50 %, Mo O. 10-0. 40%, Als O. 02-0. 06%, B^O. 005%, RE ^ 150g/噸鋼；該鋼采用控軋+調(diào)質(zhì)的生產(chǎn)工藝，該鋼成分中不含V，抗拉強度約1300MPa，布氏硬度值HB達到400左右。但是該鋼含有較高的N1、Mo等貴重金屬元素，成本相對較高。
還有舞陽鋼鐵公司發(fā)明的“一種高強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 O. 10-0. 70%,MnO. 90-1. 50%, P ^ 0.020 %, S ^ O. 010 %, CrO. 20-0. 70 %, NiO. 05-0. 30 %, V0. 03-0. 08 %, NbO. 01-0. 06 %, MoO. 10-0. 50 %, TiO. 01-0. 06 %, A10. 02-0. 08 %, B0. 0005-0. 0030 % 和 CO. 14-0. 18 %, SiO. 20-0. 40 %, Mnl. 20-1. 40 %, P ^ O. 015 %, S ^ O. 005 %, CrO. 50-0. 70%, NiO. 40-0. 55%, V O. 03-0. 08%, Nb O. 02-0. 03%, Ti O. 015-0. 030%, Mo O. 40-0. 50%, A10. 02-0. 045%, B O. 0015-0. 0030% ;兩個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。其中第二個專利中還含有Cu,兩個專利的成本都比較高。第一個專利的回火溫度在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
針對現(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械用耐磨鋼板，該鋼板具有良好的強韌性，較高的硬度，耐磨性能優(yōu)異，且成本低。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
—種礦山機械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成 C 0. 7-0. 9%, Si 0. 6-0. 8%,Mn 1. 6-1. 8%,P ^ O. 02%, S ( O. 005%, La 0. 04-0. 06%, V 0. 2-0. 3%,Ti 0. 2-0. 4%,N 0. 02-0. 04%,Al 0. 02-0 . 06%,B 0. 003-0. 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、硼化鈦和氮化鋁等化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。
優(yōu)選，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成C 0. 8%,Si 0.7%,Mn 1. 7%, P ^ O. 02%, S ^ O. 005%, La 0. 05%, V 0. 25 %, Ti 0. 3 %, N 0. 03%, Al O. 04%, B :0. 004%，其余為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明耐磨鋼可采用如下的制備方法
I)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 ；
2)連鑄控制中間包鋼水過熱度為約25_45°C，連鑄成坯；
3)軋制鑄坯加熱溫度為約1210_1230°C，開軋溫度為約1150_1170°C，終軋溫度為約900-920°C，軋后控制冷卻速度為約15-25°C /秒；控制冷卻到約400-450°C ；
4)熱處理淬火溫度980-1010°C左右，加熱時間3. 5-4. 5min/mmX板厚；回火保溫溫度220-240°C左右，保溫時間5-6min/mmX板厚。
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。
本發(fā)明的鋼采用中碳含量設(shè)計，一方面通過碳本身提高鋼的強度、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倉泛。
在大量實驗的基礎(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。
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韌性和耐磨性。
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HB580-620，可確保良好的耐磨性能。其抗拉強度不少于 1200MPa，延伸率大于8%，可見其強韌性好。
具體實施方式
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下述實施例。
實施例一
一種礦山機械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成 C 0. 7%, Si 0. 8%,Mn 1. 6%,P ^ O. 02%, S ^ O. 005%,La 0. 06%, V 0. 2%,Ti 0. 4%, N :0. 02%,Al :0. 06%,B :0. 003%，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。
實施例二
一種礦山機 械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成 C 0. 9%, Si 0. 6%,Mn 1. 8%,P ^ O. 02%, S ^ O. 005%,La 0. 04%, V 0. 3%,Ti 0. 2%, N :0. 04%,Al :0. 02%,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。
實施例三
一種礦山機械用耐磨鋼板的制備方法，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成C 0. 8%, Si 0. 7%, Mn :1. 7%, P^O. 02%, S 彡 O. 005%, La 0. 05%, V O.25%, T1:0. 3%, N :0. 03%, Al :0. 04%, B :0. 004%，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。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依 賴上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進， 對本發(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)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種礦山機械用耐磨鋼板，其特征在于，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成c 0. 7-0. 9%, Si 0. 6-0. 8%, Mn :1. 6-1. 8%, P ^ O. 02%, S ^ O. 005%, La 0. 04-0. 06 %, V 0. 2-0. 3 %, Ti 0. 2-0. 4 %, N 0. 02-0. 04 %, Al 0. 02-0. 06 %, B 0. 003-0. 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、硼化鈦和氮化鋁等化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。
2.如權(quán)利要求1所述的一種礦山機械用耐磨鋼板，其特征在于，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成C:0. 8%，Si 0. 7%, Mn 1.7%,P^ O. 02%,O. 005%, La 0. 05%, V 0. 25%, T1:0. 3%, N :0. 03%, Al :0. 04%, B :0. 004%，其余為鐵 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦山機械用耐磨鋼板，所述耐磨合金鋼以(重量)百分比計由下列組份組成C0.7-0.9％，Si0.6-0.8％，Mn1.6-1.8％，P≤0.02％，S≤0.005％，La0.04-0.06％，V0.2-0.3％，Ti0.2-0.4％，N0.02-0.04％，Al0.02-0.06％，B0.003-0.005％，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、硼化鈦和氮化鋁等化合物，這些化合物在鋼基體中彌散分布。
文檔編號C22C38/14GK103060688SQ20121059509
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者劉文會 申請人:寧波市瑞通新材料科技有限公司