本發(fā)明涉及高強(qiáng)度耐磨鋼領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高強(qiáng)度耐磨鋼及其在工程機(jī)械部件和農(nóng)業(yè)機(jī)械部件的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：磨損是材料的破壞形式之一，盡管磨損很少引起金屬工件災(zāi)難性的危害，但其造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)驚人。在挖掘機(jī)挖斗、鏟車鏟刃、粉碎機(jī)械襯板和圓盤犁耙片等磨損嚴(yán)重的部件上均需使用大量耐磨材料，其中大部分材料因磨損而失效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械裝備及零件的磨損所造成的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的4％左右，其中磨料磨損占金屬磨損總量的50％。我國(guó)每年因磨料磨損所消耗的鋼材達(dá)百萬噸以上。因此，加強(qiáng)高強(qiáng)度耐磨鋼的開發(fā)應(yīng)用，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義。目前現(xiàn)有的高強(qiáng)耐磨鋼多為高錳鋼或高錳調(diào)質(zhì)鋼，該類高強(qiáng)耐磨鋼一般只能滿足硬度上的要求，強(qiáng)度、韌性、抗磨損性能及加工性能方面的匹配性均不理想，使用過程中，容易斷裂，發(fā)生形變后無法還原，并且焊接性能不好。同時(shí)用于制造各種機(jī)械產(chǎn)品的現(xiàn)有的鋼板強(qiáng)度不大，進(jìn)而導(dǎo)致鋼板板厚大，使得生產(chǎn)的機(jī)械制品普遍重量較大。因此有必要開發(fā)一種強(qiáng)度、韌性及耐磨性等綜合性能較好的高強(qiáng)度耐磨鋼用于制造挖掘機(jī)挖斗、鏟車鏟刃、粉碎機(jī)械襯板和圓盤犁耙片等易磨損部件。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度耐磨鋼，其具有較好的強(qiáng)度、韌性及耐磨性等綜合性能，能用于制造挖掘機(jī)挖斗、鏟車鏟刃、粉碎機(jī)械襯板和圓盤犁耙片等易磨損部件。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐磨鋼，該高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.28-0.3％，Si0.23-0.25％，Mn0.9-1.05％，Cr0.65-0.7％，Ti0.016-0.022％，Mo0.16-0.21％，Ni0.009-0.021％，Cu0.018-0.04％，B0.002-0.0025％，ALT0.038-0.042％，As≤0.005％，P≤0.01％，S≤0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度耐磨鋼還含有以重量百分比計(jì)的：Nb0.018-0.022％。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述的高強(qiáng)度耐磨鋼在工程機(jī)械部件上的應(yīng)用。優(yōu)選地，所述工程機(jī)械部件為挖掘機(jī)的挖斗，所述挖掘機(jī)的挖斗包括挖斗主體、多個(gè)連接耳板和多個(gè)斗齒，所述多個(gè)連接耳板位于所述挖斗主體的上部，所述連接耳板上設(shè)有多個(gè)連接孔，所述多個(gè)斗齒位于所述挖斗主體的下部。優(yōu)選地，所述工程機(jī)械部件為鏟車的鏟刃，所述鏟車的鏟刃包括鏟刃板主體及設(shè)置于所述鏟刃板主體上部的多個(gè)連接孔。優(yōu)選地，所述工程機(jī)械部件為粉碎機(jī)械的襯板，所述襯板包括板主體和設(shè)置在所述板主體上的多個(gè)連接孔。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述的高強(qiáng)度耐磨鋼在農(nóng)業(yè)機(jī)械部件上的應(yīng)用。優(yōu)選地，所述農(nóng)業(yè)機(jī)械部件為圓盤犁耙片，所述圓盤犁耙片包括耙片主體和設(shè)置在所述耙片主體上的多個(gè)連接孔。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的高強(qiáng)度耐磨鋼綜合性能優(yōu)良，力學(xué)性能穩(wěn)定，具有良好的強(qiáng)度、韌性以及耐磨性，硬度穩(wěn)定均勻，加工性能好，易于焊接。在同樣的工況條件下，使用本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼，可以使用的時(shí)間相當(dāng)于現(xiàn)有的高強(qiáng)度耐磨鋼的工作周期的兩倍或以上。可以滿足挖掘機(jī)挖斗、鏟車鏟刃、粉碎機(jī)械襯板和圓盤犁耙片等易磨損部件的耐磨損要求，用于制造易磨損工件。同時(shí)本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼也可以用于制造各種其他機(jī)械產(chǎn)品，能夠減輕機(jī)械產(chǎn)品的重量，提高機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約機(jī)械工作油耗，節(jié)約成本。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐磨鋼，該高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.28-0.3％，Si0.23-0.25％，Mn0.9-1.05％，Cr0.65-0.7％，Ti0.016-0.022％，Mo0.16-0.21％，Ni0.009-0.021％，Cu0.018-0.04％，B0.002-0.0025％，ALT0.038-0.042％，As≤0.005％，P≤0.01％，S≤0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明提供的高強(qiáng)度耐磨鋼綜合性能優(yōu)良，力學(xué)性能穩(wěn)定，具有良好的強(qiáng)度、韌性以及耐磨性，硬度穩(wěn)定均勻，加工性能好，易于焊接。在同樣的工況條件下，使用本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼，可以使用的時(shí)間相當(dāng)于現(xiàn)有的高強(qiáng)度耐磨鋼的工作周期的兩倍或以上。在一個(gè)示例中，所述高強(qiáng)度耐磨鋼還含有以重量百分比計(jì)的：Nb0.018-0.022％。含有以上含量Nb使得所述高強(qiáng)度耐磨鋼具有更好的耐磨性。本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼的硬度高且分布均勻，鋼板表面硬度和心部硬度相差不大，板厚為1-30mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度基本一至，板厚為40-50mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差20以內(nèi)，板厚為60-80mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差40-50，板厚為90-120mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差60-150，其中，心部硬度為鋼板二分之一厚度處的硬度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述的高強(qiáng)度耐磨鋼在工程機(jī)械部件上的應(yīng)用。在一個(gè)示例中，所述工程機(jī)械部件為挖掘機(jī)的挖斗，所述挖掘機(jī)的挖斗包括挖斗主體、多個(gè)連接耳板和多個(gè)斗齒，所述多個(gè)連接耳板位于所述挖斗主體的上部，所述連接耳板上設(shè)有多個(gè)連接孔，所述多個(gè)斗齒位于所述挖斗主體的下部。在一個(gè)示例中，所述工程機(jī)械部件為鏟車的鏟刃，所述鏟車的鏟刃包括鏟刃板主體及設(shè)置于所述鏟刃板主體上部的多個(gè)連接孔。在一個(gè)示例中，所述工程機(jī)械部件為粉碎機(jī)械的襯板，所述襯板包括板主體和設(shè)置在所述板主體上的多個(gè)連接孔。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述的高強(qiáng)度耐磨鋼在農(nóng)業(yè)機(jī)械部件上的應(yīng)用。在一個(gè)示例中，所述農(nóng)業(yè)機(jī)械部件為圓盤犁耙片，所述圓盤犁耙片包括耙片主體和設(shè)置在所述耙片主體上的多個(gè)連接孔。通過以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。實(shí)施例1一種高強(qiáng)度耐磨鋼，所述高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.29％，Si0.24％，Mn1％，Cr0.68％，Ti0.018％，Mo0.18％，Ni0.02％，Cu0.04％，B0.0022％，Nb0.02％，ALT0.039％，As0.005％，P0.01％，S0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例2一種高強(qiáng)度耐磨鋼，所述高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分C0.28％，Si0.23％，Mn0.9％，Cr0.65％，Ti0.016％，Mo0.16％，Ni0.01％，Cu0.018％，B0.002％，Nb0.018％，ALT0.038％，As0.005％，P0.01％，S0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例3一種高強(qiáng)度耐磨鋼，所述高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.3％，Si0.25％，Mn1.05％，Cr0.7％，Ti0.022％，Mo0.21％，Ni0.021％，Cu0.03％，B0.0025％，Nb0.022％，ALT0.042％，As0.005％，P0.01％，S0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例4一種高強(qiáng)度耐磨鋼，所述高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.29％，Si0.24％，Mn1％，Cr0.68％，Ti0.018％，Mo0.18％，Ni0.02％，Cu0.04％，B0.0022％，ALT0.039％，As0.005％，P0.01％，S0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。對(duì)比例1一種高強(qiáng)度耐磨鋼，所述高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.29％，Si0.24％，Mn1％，Cr0.8％，Ti0.018％，Mo0.18％，Ni0.02％，Cu0.04％，B0.0022％，Nb0.02％，ALT0.039％，As0.005％，P0.01％，S0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。對(duì)比例2一種高強(qiáng)度耐磨鋼，所述高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.29％，Si0.24％，Mn1％，Cr0.68％，Ti0.018％，Mo0.18％，Ni0.006％，Cu0.04％，B0.0022％，Nb0.02％，ALT0.039％，As0.005％，P0.01％，S0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。對(duì)比例3一種高強(qiáng)度耐磨鋼，所述高強(qiáng)度耐磨鋼含有以重量百分比計(jì)的以下化學(xué)成分：C0.29％，Si0.24％，Mn1％，Cr0.68％，Ti0.018％，Mo0.18％，Ni0.035％，Cu0.04％，B0.0022％，Nb0.02％，ALT0.039％，As0.005％，P0.01％，S0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。測(cè)試?yán)?對(duì)實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的高強(qiáng)度耐磨鋼進(jìn)行磨粒磨損試驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。磨粒磨損試驗(yàn)：設(shè)備，MLD-10型動(dòng)載磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)；試樣，試樣尺寸5mm×10mm×40mm，磨損面為10mm×40mm；試驗(yàn)條件，磨料為石英砂，尺寸為8-10目，砂流量為30Kg/h，測(cè)試時(shí)間36h。表1試樣磨損前質(zhì)量/g磨損后質(zhì)量/g磨損失重/g磨損率/％實(shí)施例116.6238016.600030.023770.143％實(shí)施例215.8899815.866940.023040.145％實(shí)施例315.9898615.966510.023350.146％實(shí)施例416.1276916.103510.024180.150％對(duì)比例116.5998616.573310.026550.160％對(duì)比例216.5981916.571310.026880.162％對(duì)比例316.5678916.540880.027010.163％如表1所示，對(duì)比例1-3的磨損率在相同工況條件下要高于實(shí)施例1-4，可見本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼具有更好的耐磨性。由實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)材料中的Cr的含量高于0.8％時(shí)，材料的強(qiáng)度會(huì)下降，當(dāng)材料中的Ni的含量低于0.006％或者高于0.035％時(shí)，材料的強(qiáng)度會(huì)下降。實(shí)施例1-3的磨損率在相同工況條件下要低于實(shí)施例4，可見Nb的存在使得所述高強(qiáng)度耐磨鋼具有更好的耐磨性。測(cè)試?yán)?對(duì)實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的高強(qiáng)度耐磨鋼進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果如表2所示。拉伸試驗(yàn)：設(shè)備，萬能材料試驗(yàn)機(jī)，試樣，試樣采用矩形截面試樣，滿足的條件為其中，l0為試樣的初始計(jì)算長(zhǎng)度，A0為試樣的初始截面面積。硬度試驗(yàn)：采用布氏硬度檢測(cè)方法，設(shè)備，布氏硬度計(jì)，試樣尺寸為50*50mm，試驗(yàn)條件，試驗(yàn)力為3000KN，球壓頭直徑為10mm，壓痕直徑為0.24D≤d≤0.6D，d為壓痕直徑，D為球壓頭直徑。表2如表2所示，對(duì)比例1-3的拉伸性能在相同條件下要低于實(shí)施例1-4，可見本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼具有更好的強(qiáng)度和韌性。由實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)材料中的Cr的含量于0.8％時(shí)，材料的強(qiáng)度和韌性會(huì)下降，進(jìn)而使得拉伸性能下降，當(dāng)材料中的Ni的含量低于0.006％或者高于0.035％時(shí)，材料的強(qiáng)度和韌性會(huì)下降，進(jìn)而使得拉伸性能下降。實(shí)施例1-3的拉伸性能在相同條件下要好于實(shí)施例4，可見Nb的存在使得所述高強(qiáng)度耐磨鋼具有更好的強(qiáng)度和韌性。如表2所示，對(duì)比例1-3的布氏硬度在相同條件下要低于實(shí)施例1-4，可見本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼具有更好的硬度。測(cè)試?yán)?對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1-實(shí)施例4的高強(qiáng)度耐磨鋼進(jìn)行硬度均一性試驗(yàn)。硬度均一性試驗(yàn)：采用布氏硬度檢測(cè)方法，設(shè)備，布氏硬度計(jì)，試樣尺寸為50*50mm，試驗(yàn)條件，試驗(yàn)力為3000KN，球壓頭直徑為10mm，壓痕直徑為0.24D≤d≤0.6D，d為壓痕直徑，D為球壓頭直徑。實(shí)施例1-20、實(shí)施例2-20、實(shí)施例3-20和實(shí)施例4-20，分別為采用實(shí)施例1至實(shí)施例4的材質(zhì)，板厚為20mm的鋼板；實(shí)施例1-50、實(shí)施例2-50、實(shí)施例3-50和實(shí)施例4-50，分別為采用實(shí)施例1至實(shí)施例4的材質(zhì)，板厚為50mm的鋼板；實(shí)施例1-80、實(shí)施例2-80、實(shí)施例3-80和實(shí)施例4-80，分別為采用實(shí)施例1至實(shí)施例4的材質(zhì)，板厚為80mm的鋼板，實(shí)施例1-120、實(shí)施例2-120、實(shí)施例3-120和實(shí)施例4-120，分別為采用實(shí)施例1至實(shí)施例4的材質(zhì)，板厚為120mm的鋼板。表3試樣表面布氏硬度心部布氏硬度實(shí)施例1-20518517實(shí)施例2-20515514實(shí)施例3-20515514實(shí)施例4-20510510實(shí)施例1-50518513實(shí)施例2-50515510實(shí)施例3-50515510實(shí)施例4-50510505實(shí)施例1-80518473實(shí)施例2-80515470實(shí)施例3-80515470實(shí)施例4-80510465實(shí)施例1-120518418實(shí)施例2-120515415實(shí)施例3-120515415實(shí)施例4-120510410由表3可知，板厚為20mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度基本一至，板厚為50mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差為5，在20以內(nèi)，板厚為80mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差為45，在40-50以內(nèi)，板厚為120mm的鋼板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差100，在60-150以內(nèi)，因此，本發(fā)明的高強(qiáng)度耐磨鋼的硬度分布均勻，鋼板表面硬度和心部硬度相差不大。其中，心部布氏硬度為鋼板二分之一厚度處的布氏硬度。以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。當(dāng)前第1頁1 2 3