專利名稱：制備耐磨鋼板的方法以及由此制得的鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐磨鋼材及其制備方法。
背景技術(shù)：
公知的耐磨鋼材通常具有高的硬度(400至500Brinell)，具有馬氏體結(jié)構(gòu)并含有0.12％至0.3％的碳。通常認(rèn)為，為了提高耐磨性，只須提高鋼材的硬度，但是這樣會(huì)破壞鋼材的其它特性，例如焊接特性或彎曲成形特性。因此，為了獲得既具有非常好的耐磨性又具有良好的適用性的鋼材，人們開始嘗試除增加硬度以外的其它方法。
為了改善鋼材的耐磨性，EP 0527276和US 5,393,358建議在鋼材中添加0.015％至1.5％的鈦，以形成粗的鈦碳化物，所述鋼材中含有0.05％至0.45％的碳、不高于1％的硅、不高于2％的錳、不高于2％的銅、不高于10％的鎳、不高于3％的鉻和不高于3％的鉬、硼、鈮和釩。將所述鋼材淬火以使其具有馬氏體結(jié)構(gòu)，粗的鈦碳化物的出現(xiàn)使得鋼材的耐磨性得到提高。然而，在將所述鋼鑄成條塊時(shí)，所述耐磨性的改善受到限制，因?yàn)樵谀p應(yīng)力(abrasive stress)的作用下，碳化物會(huì)分離出來，從而無法發(fā)揮作用。而且，在這些鋼材中粗的鈦碳化物的存在影響了鋼材的延展性。因此，由所述鋼制得的鋼板難以精軋和彎曲，從而限制了它們的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要通過提供一種耐磨的鋼板來克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，所述鋼板具有良好的表面平整度，并且在保持其它特性不變的情況下，所述鋼板的耐磨性優(yōu)于已知鋼材。
為此，本發(fā)明涉及一種制備耐磨的鋼制工件特別是板材的方法，所述工件的化學(xué)組成以重量計(jì)包含0.35％≤C≤0.8％；0％≤Si≤2％；0％≤Al≤2％；0.35％≤Si+Al≤2％；0％≤Mn≤2.5％；0％≤Ni≤5％；0％≤Cr≤5％；0％≤Mo≤0.050％；0％≤W≤1.00％；0.1％≤Mo+W/2≤0.50％；0％≤Cu≤1.5％；0％≤B≤0.02％；0％≤Ti≤2％；0％≤Zr≤4％；0.05％≤Ti+Zr/2≤2％；0％≤S≤0.15％；N＜0.03％；-任選的選自Nb、Ta和V的至少一種元素，它們的含量滿足Nb/2+Ta/4+V≤0.5％；-任選的選自Se、Te、Ca、Bi和Pb中的至少一種元素，其含量少于或等于0.1％；-余量的鐵和制備過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；所述化學(xué)組成還滿足如下關(guān)系0.10％≤C*≤0.55％，其中C*＝C-Ti/4-Zr/8+7×N/8，和
Ti+Zr/2-7×N/2≥0.05％，和1.05×Mn+0.54×Ni+0.50×Cr+0.3×(Mo+W/2)1/2+K＞1.8，更優(yōu)選大于2，其中，如果B≥0.0005％，則K＝0.5；如果B＜0.0005％，則K＝0；根據(jù)所述方法，在例如輥軋熱的熱成形熱量中對(duì)所述工件或板材進(jìn)行熱淬火處理，或者在奧氏體化之后通過在爐中再加熱來實(shí)施淬火處理，所述淬火處理包括-以大于0.5℃/s的平均冷卻速率冷卻所述工件或板材，將溫度從高于AC3的溫度降至T＝800-270×C*-90×Mn-37×Ni-70×Cr-83×(Mo+W/2)和T-50℃之間，其中溫度以℃表示，C*、Mn、Cr、Mo和W的含量以重量％表示；-隨后以小于1150×ep-1.7(以℃/s計(jì))且高于0.1℃/s的平均型芯冷卻速率(core cooling rate)Vr冷卻所述工件或板材，將溫度從T降至100℃，其中ep為以mm計(jì)的板厚；-然后將所述工件或板材冷卻至室溫，并任選進(jìn)行精軋?zhí)幚?planishing)。
在淬火之后任選在低于350℃的溫度下進(jìn)行回火處理，并優(yōu)選在低于250℃的溫度下進(jìn)行回火處理。
本發(fā)明還涉及一種由上述方法制得的工件，特別是板材，所述鋼材包含5％至20％的殘留奧氏體，余量為馬氏體結(jié)構(gòu)或馬氏體/貝氏體結(jié)構(gòu)以及碳化物。當(dāng)所述工件是板材時(shí)，其厚度可以是2mm至150mm，其表面平整度以偏差表示為小于或等于12mm/m，優(yōu)選小于5mm/m。
當(dāng)碳含量滿足0.1％≤C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.2％時(shí)，鋼材硬度在280HB至450HB之間。
當(dāng)碳含量滿足0.2％＜C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.3％時(shí)，鋼材硬度在380HB至550HB之間。
當(dāng)碳含量滿足0.3％＜C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.5％時(shí)，鋼材硬度在450HB至650HB之間。
下面通過實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但這些并非對(duì)本發(fā)明的限制。
為了制備本發(fā)明的板材，制備以重量％計(jì)具有如下化學(xué)組成的鋼-0.35％至0.8％的碳，優(yōu)選碳含量高于0.45％或高于0.5％；0％至2％的Ti，0％至4％的Zr，Ti和Zr的含量滿足0.05％≤Ti+Zr/2≤2％。碳主要用于形成足夠硬的馬氏體結(jié)構(gòu)，并且還用于形成Ti和/或Zr的碳化物。Ti+Zr/2的總量必須高于0.05％，優(yōu)選高于0.10％，更優(yōu)選高于0.3％，再更優(yōu)選高于0.5％，由此得出所形成的碳化物的最小量，但其必須低于2％，優(yōu)選小于等于0.9％，因?yàn)楦哂谠撍?，鋼材的韌性和適用性會(huì)受到影響。
-0％(或痕量)至2％的Si和0％(或痕量)至2％的Al，Si+Al的總量在0.35％至2％之間，優(yōu)選大于0.5％，更優(yōu)選大于0.7％。這些元素不僅是脫氧劑，還具有促進(jìn)亞穩(wěn)定的殘留奧氏體的形成的作用，所述奧氏體含有大量的碳，其在轉(zhuǎn)化成馬氏體結(jié)構(gòu)時(shí)伴隨較大的膨脹，這能夠促進(jìn)鈦碳化物的固著。
-0％(或痕量)至2％或2.5％的Mn，0％(或痕量)至4％或5％的Ni，和0％(或痕量)至4％或5％的Cr，以便獲得足夠的可淬火性(quenchability)并調(diào)整各種力學(xué)特性或使用性能。鎳對(duì)于提高韌性特別有利，但是鎳較為昂貴。鉻也能夠在馬氏體或貝氏體結(jié)構(gòu)中形成細(xì)的碳化物。
-0％(或痕量)至0.50％的Mo。該元素能夠提高可淬火性并在馬氏體或貝氏體結(jié)構(gòu)中形成細(xì)的硬化碳化物，特別是借助在冷卻過程中由于自發(fā)回火而引起的沉積。Mo的含量無需超過0.50％即可達(dá)到理想的效果，特別是對(duì)于硬化碳化物的沉積?？梢允褂脙杀队昧康逆u來部分或全部代替鉬。然而，實(shí)際上這種替換是不理想的，因?yàn)榕c鉬相比鎢沒有帶來更多的好處而且價(jià)格更貴。
-任選的0％至1.5％的銅。銅元素可以在不影響可焊接性的情況下帶來附加的硬化效果。銅含量高于1.5％時(shí)，效果沒有明顯的提高，反而導(dǎo)致熱軋困難和不必要的成本增加。
-0％至0.02％的B。任選加入硼元素來提高可淬火性。為了達(dá)到所需的效果，硼元素的含量?jī)?yōu)選高于0.0005％，更優(yōu)選高于0.001％，但基本上無需超過0.01％。
-不超過0.15％的硫。作為殘余物，硫元素的含量通常限制在0.005％或更低，但是為了改善可加工性，也可以主動(dòng)提高硫的含量。應(yīng)當(dāng)指出的是，在存在硫的情況下，為了避免在熱變形中出現(xiàn)困難，錳的含量必須高于硫含量的7倍。
-任選的選自Nb、Ta和V中的至少一種元素，它們的含量滿足Nb/2+Ta/4+V≤0.5％，以便形成較粗的碳化物，從而改善耐磨性。但是由這些元素形成的碳化物的效果不如由鈦或鋯形成的碳化物的效果好，因此，任選添加這些元素，并限制它們的用量。
-任選的選自Se、Te、Ca、Bi和Pb中的至少一種元素，其中每種含量均少于0.1％。這些元素用于改善可加工性。應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)鋼中含有Se和/或Te時(shí)，考慮到硫的含量，錳的含量要保證能夠形成錳的硒化物或碲化物。
-余量的鐵和制備過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)。所述雜質(zhì)尤其包括氮，氮含量取決于制備方法，但是通常不超過0.03％。氮元素能夠于鈦或鋯反應(yīng)形成氮化物，所形成的氮化物一定不能太粗，以免損害韌性。為了防止形成粗的氮化物，可以向鋼水中非常緩慢地加入鈦和鋯，例如可以將氧化相(例如含有鈦或鋯的氧化物的礦渣)與氧化鋼水接觸，然后將鋼水脫氧，以使鈦或鋯從氧化相緩慢擴(kuò)散到鋼水中。
另外，為了獲得滿意的特性，碳、鈦、鋯和氮元素的含量必須滿足0.1％≤C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.55％，其中C-Ti/4-Zr/8+7×N/8＝C*，C*表示在沉積鈦和鋯的碳化物之后的自由碳含量，考慮到鈦和鋯的氮化物的形成。所述自由碳含量必須高于0.1％，并優(yōu)選大于或等于0.22％，以使馬氏體具有最小的硬度，但是自由碳含量高于0.55％時(shí)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害韌性和適用性。
考慮到所要生產(chǎn)的板材的厚度，必須對(duì)上述化學(xué)組成進(jìn)行進(jìn)一步的選擇，以確保鋼材具有足夠的可淬火性。為此，所述化學(xué)組成還必須滿足如下關(guān)系淬火指數(shù)(Quench)＝1.05×Mn+0.54×Ni+0.50×Cr+0.3×(Mo+W/2)1/2+K＞1.8，優(yōu)選大于2，其中如果B≥0.0005％，則K＝0.5；如果B＜0.0005％，則K＝0。
應(yīng)當(dāng)指出的是，為了促進(jìn)殘留奧氏體的形成，當(dāng)淬火指數(shù)介于1.8和2.0之間時(shí)，優(yōu)選硅的含量高于0.5％。
另外，為了保證碳化物的足夠含量，Ti、Zr和N的含量?jī)?yōu)選滿足Ti+Zr/2-7×N/2≥0.05％，更優(yōu)選大于0.1％，再更優(yōu)選大于0.3％。
最后，為了獲得良好的耐磨性，所述鋼材的微觀結(jié)構(gòu)主要由馬氏體或貝氏體結(jié)構(gòu)或兩種結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并包含5％至20％的奧氏體結(jié)構(gòu)；所述結(jié)構(gòu)還包含在高溫下形成的粗的鈦或鋯碳化物或者鈮、鉭或釩碳化物。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)所述粗的碳化物的過早析出會(huì)損害粗碳化物改善耐磨性的效果，而亞穩(wěn)定的奧氏體的存在則可以防止碳化物的過早析出，由于磨損現(xiàn)象的影響這些奧氏體被轉(zhuǎn)化成新的馬氏體。由于亞穩(wěn)定的奧氏體向新的馬氏體的轉(zhuǎn)化往往伴隨著膨脹，發(fā)生在磨損亞層(abraded sub-layer)中的所述轉(zhuǎn)化有利于阻止碳化物的析出，從而改善磨損耐性。
另外，由于所述鋼的硬度較高并且其中還存在脆化的鈦碳化物，需要盡可能地減少精軋操作。鑒于此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過充分減慢貝氏體/馬氏體轉(zhuǎn)化區(qū)間的降溫速率，可以減少產(chǎn)物的殘余變形，從而可以減少精軋操作。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過以小于1150×ep-1.7(其中ep為以mm計(jì)的板厚，冷卻速率以℃/s表示)的冷卻速率Vr將溫度降至低于T＝800-270×C*-90×Mn-37×Ni-70×Cr-83×(Mo+W/2)，(以℃表示)，一方面促進(jìn)了顯著比例的殘余奧氏體的生成，另一方面還減少了由相變引起的殘余應(yīng)力。
為了制備具有良好的耐磨性的非常平的板材，制備所述鋼材并將其澆鑄成板材或棒材。將所述板材或棒材熱軋以制備板材，然后對(duì)該板材進(jìn)行熱處理，以便不經(jīng)過進(jìn)一步的精軋或通過有限的精軋來獲得希望的結(jié)構(gòu)和良好的表面平整度。所述熱處理可以直接在輥軋熱中進(jìn)行也可以隨后進(jìn)行，任選在冷精軋或中溫精軋之后。
為了進(jìn)行所述熱處理操作-將所述鋼材加熱至高于AC3點(diǎn)，以便將其轉(zhuǎn)化成徹底的奧氏體結(jié)構(gòu)；-然后，將其以高于貝氏體的臨界轉(zhuǎn)化速率的平均冷卻速率，冷卻至等于或略小于溫度T(比T低大約50℃)，所述溫度T＝800-270×C*-90×Mn-37×Ni-70×Cr-83×(Mo+W/2)，(以℃表示)；-隨后，以小于1150×ep-1.7(以獲得所希望的結(jié)構(gòu))且高于0.1℃/s(以獲得足夠的硬度)的平均型芯冷卻速率Vr冷卻所述板材，將溫度從上述溫度(即約T至比T-50℃之間)降至約100℃；-然后將所述板材冷卻至室溫，優(yōu)選低的冷卻速率但并非必須。
另外，可以在低于或等于350℃的溫度下，優(yōu)選在低于或等于250℃的溫度下，進(jìn)行應(yīng)力釋放處理。
以這種方式可以制得一種板材，其厚度可以在2mm至150mm之間，并且在不經(jīng)精軋或僅經(jīng)過適度精軋的情況下其具有優(yōu)異的表面平整度，所述表面平整度以偏差(deflection)表示為小于12mm/m。所述板材的硬度在280HB至650HB之間。該硬度基本上取決于自由碳的含量C*＝C-Ti/4-Zr/8+7×N/8。
隨著自由碳含量C*的增加，硬度水平升高，特別是a)如果0.1％≤C*≤0.2％，則硬度大約在280HB至450HB之間；b)如果0.2％＜C*≤0.3％，則硬度大約在380HB至550HB之間；c)如果0.3％＜C*≤0.5％，則硬度大約在450HB至650HB之間。
由于硬度是自由碳含量C*的函數(shù)，可以采用不同的鈦或鋯含量來獲得相同的硬度。在硬度相同的情況下，隨著鈦或鋯的含量的增加，耐磨性得到提升。類似地，當(dāng)鈦或鋯的含量相同時(shí)，隨著硬度的增大耐磨性也得到改善。另外，隨著自由碳含量的減少，所述鋼材的使用變得更容易，但是對(duì)于相同的自由碳含量，鋼材的延展性隨著鈦含量的減少而得到改善。通過考慮上述因素，可以選擇碳含量以及鈦或鋯含量以制得適合各應(yīng)用領(lǐng)域的鋼材。
根據(jù)硬度的不同，鋼材例如可用于如下用途-在280HB至450HB之間鏟、卡車或自動(dòng)傾卸車的槽車、颶風(fēng)屏蔽、料斗和混凝土模具；-在380HB至550HB之間撞擊研磨機(jī)的屏蔽物、推土機(jī)刮板、抓斗式料桶的刮板和篩網(wǎng)網(wǎng)格；-在450HB至650HB之間筒型研磨機(jī)的屏蔽板、料斗的增強(qiáng)部件、主葉片下的增強(qiáng)部件、切水葉片屏蔽(cut-water blade shields)、主刀刃(leading edges)。
舉例來說，考察根據(jù)本發(fā)明的鋼板A至G和現(xiàn)有技術(shù)鋼板H至J。鋼板的化學(xué)組成(以10-3重量％表示)、硬度、殘留奧氏體結(jié)構(gòu)的含量和耐磨性指數(shù)Rus列于表1中。
表1

在裝有分級(jí)石英粒料的容器中旋轉(zhuǎn)棱柱狀試樣，耐磨性指數(shù)Rus隨該試樣的重量損失的反對(duì)數(shù)的變化而變化。
這些板材的厚度均為30mm，并且根據(jù)本發(fā)明在900℃進(jìn)行奧氏體化之后對(duì)相應(yīng)于鋼材A至G的板材進(jìn)行淬火。
在奧氏體化之后，冷卻條件如下-對(duì)于由鋼B和D制成的板材根據(jù)本發(fā)明方法，以0.7℃/s的平均冷卻速率將溫度降至上述溫度T之上，然后以0.13℃/s的平均冷卻速率將溫度降至T之下；-對(duì)于由鋼A、C、E、F和G制成的板材根據(jù)本發(fā)明方法，以6℃/s的平均冷卻速率將溫度降至上述溫度T之上，然后以1.4℃/s的平均冷卻速率將溫度降至T之下；-對(duì)于作為對(duì)照的由鋼H、I和J制成的板材在900℃進(jìn)行奧氏體化，接著以20℃/s的平均冷卻速率將溫度降至上述溫度T之上，然后以12℃/s的平均冷卻速率將溫度降至T之下。
根據(jù)本發(fā)明的板材具有馬氏體/貝氏體結(jié)構(gòu)，其中含有5％至20％的殘留奧氏體，而對(duì)照板材則具有完全的馬氏體結(jié)構(gòu)，也就是說，所含殘留奧氏體不超過2至3％的馬氏體結(jié)構(gòu)。這些板材都含有碳化物。
對(duì)耐磨性的比較表明，在相似的硬度和鈦含量下，本發(fā)明板材的耐磨性指數(shù)Rus比現(xiàn)有技術(shù)板材的耐磨性指數(shù)Rus平均高出0.5。特別地，結(jié)構(gòu)完全不同的實(shí)施例A和H(A中殘留奧氏體的含量為10％，而H中則全部為馬氏體)的對(duì)比表明了結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)殘留奧氏體的概率。應(yīng)當(dāng)指出，殘留奧氏體含量的差異一方面是由于熱處理操作的差別，另一方面是由于硅含量的差別。
另外還發(fā)現(xiàn)，在其它因素相同的情況下，與將碳化物沉積在不含殘留奧氏體的基質(zhì)中的情況相比，本發(fā)明中鈦碳化物與殘留奧氏體的共存，導(dǎo)致鈦碳化物對(duì)耐磨性的貢獻(xiàn)明顯較高。因此，相同的鈦含量差值(因此相同的TiC含量差值，碳仍過量)在F鋼和G鋼(本發(fā)明鋼材)中所引起的耐磨性增加明顯區(qū)別于在I鋼和J鋼中所引起的耐磨性增加。對(duì)于F鋼和G鋼，由0.245％的Ti所引起的耐磨性指數(shù)Rus增加為0.46，而對(duì)于I鋼和J鋼，由0.265％的Ti所引起的耐磨性指數(shù)Rus增加僅為0.31。
上述現(xiàn)象可以歸因于當(dāng)基質(zhì)中含有殘留奧氏體時(shí)周圍基質(zhì)對(duì)鈦碳化物的擠緊作用(squeezing effect)的提高，在磨損應(yīng)力的作用下這些殘留奧氏體可以轉(zhuǎn)化成硬的馬氏體結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)化過程伴隨著較大的膨脹。
另外，未經(jīng)精軋的本發(fā)明鋼板的冷卻后變形小于10mm/m，而對(duì)于H鋼板所述冷卻后變形為15mm/m。
在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)本發(fā)明可以不經(jīng)精軋即可提供產(chǎn)品，或者為了滿足更嚴(yán)格的表面平整度要求(例如5mm/m)而進(jìn)行精軋，但所述精軋較為容易并僅需使用較小的壓力，因?yàn)楸景l(fā)明產(chǎn)品本身的變形是較小的。
權(quán)利要求
1.一種制備耐磨的鋼制工件如板材的方法，所述工件的化學(xué)組成以重量計(jì)包含0.35％≤C≤0.8％；0％≤Si≤2％；0％≤Al≤2％；0.35％≤Si+Al≤2％；0％≤Mn≤2.5％；0％≤Ni≤5％；0％≤Cr≤5％；0％≤Mo≤0.50％；0％≤W≤1.00％；0.1％≤Mo+W/2≤0.50％；0％≤B≤0.02％；0％≤Ti≤2％；0％≤Zr≤4％；0.05％≤Ti+Zr/2≤2％；0％≤S≤0.15％；N＜0.03％；-任選的0％至1.5％的銅；-任選的選自Nb、Ta和V中的至少一種元素，它們的含量滿足Nb/2+Ta/4+V≤0.5％；-任選的選自Se、Te、Ca、Bi和Pb中的至少一種元素，其含量少于或等于0.1％；-余量的鐵和制備過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；所述化學(xué)組成還滿足如下關(guān)系0.1％≤C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.55％，和Ti+Zr/2-7×N/2≥0.05％，和1.05×Mn+0.54×Ni+0.50×Cr+0.3×(Mo+W/2)1/2+K＞1.8，其中，如果B≥0.0005％，則K＝0.5；如果B＜0.0005％，則K＝0；根據(jù)所述方法，在例如輥軋熱的熱成形熱量中對(duì)所述板材進(jìn)行熱淬火處理，或者在奧氏體化之后通過在爐中再加熱來實(shí)施淬火處理，所述淬火處理包括-以大于0.5℃/s的平均冷卻速率冷卻所述工件或板材，將溫度從高于AC3的溫度降至T＝800-270×C*-90×Mn-37×Ni-70×Cr-83×(Mo+W/2)和T-50℃之間，其中C*＝C-Ti/4-Zr/8+7×N/8；-隨后以小于1150×ep-1.7且高于0.1℃/s的平均型芯冷卻速率Vr冷卻所述工件或板材，將溫度從T降至100℃，其中ep為以mm計(jì)的板厚；-然后將所述工件或板材冷卻至室溫，并任選進(jìn)行精軋?zhí)幚怼?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于1.05×Mn+0.54×Ni+0.50×Cr+0.3×(Mo+W/2)1/2+K＞2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于C＞0.45％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于Si+Al＞0.5％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于Ti+Zr/2＞0.10％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于Ti+Zr/2＞0.30％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的方法，其特征在于C*≥0.22％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的方法，其特征在于再在低于或等于350℃的溫度下進(jìn)行回火處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的方法，其特征在于為了向鋼材中加入鈦，將鋼水與含鈦礦渣接觸，以使礦渣中的鈦緩慢擴(kuò)散到鋼水中。
10.一種耐磨的鋼制工件如板材，所述工件的化學(xué)組成以重量計(jì)包含0.35％≤C≤0.8％；0％≤Si≤2％；0％≤Al≤2％；0.35％≤Si+Al≤2％；0％≤Mn≤2.5％；0％≤Ni≤5％；0％≤Cr≤5％；0％≤Mo≤0.50％；0％≤W≤1.00％；0.1％≤Mo+W/2≤0.50％；0％≤B≤0.02％；0％≤Ti≤2％；0％≤Zr≤4％；0.05％≤Ti+Zr/2≤2％；0％≤S≤0.15％；N＜0.03％；-任選的0％至1.5％的銅；-任選的選自Nb、Ta和V中的至少一種元素，它們的含量滿足Nb/2+Ta/4+V≤0.5％；-任選的選自Se、Te、Ca、Bi和Pb中的至少一種元素，其含量少于或等于0.1％；-余量的鐵和制備過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；所述化學(xué)組成還滿足如下關(guān)系0.1％≤C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.55％，和Ti+Zr/2-7×N/2≥0.05％，和1.05×Mn+0.54×Ni+0.50×Cr+0.3×(Mo+W/2)1/2+K＞1.8，其中，如果B≥0.0005％，則K＝0.5；如果B＜0.0005％，則K＝0；其表面平整度以偏差表示為小于12mm/m，所述鋼材具有馬氏體結(jié)構(gòu)或馬氏體/貝氏體結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)中還包含5％至20％的殘留奧氏體和碳化物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的工件，其特征在于1.05×Mn+0.54×Ni+0.50×Cr+0.3×(Mo+W/2)1/2+K＞2。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的工件，其特征在于C＞0.45％。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12任一所述的工件，其特征在于Si+Al＞0.5％。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13任一所述的工件，其特征在于Ti+Zr/2＞0.10％。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14任一所述的工件，其特征在于Ti+Zr/2＞0.30％。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15任一所述的工件，其特征在于C*≥0.22％。
17.根據(jù)權(quán)利要求10-16任一所述的工件，其特征在于其是厚度為2mm至150mm的板材，并且其表面平整度以偏差表示為小于12mm/m。
18.根據(jù)權(quán)利要求10-17任一所述的工件，其特征在于其硬度在280HB至450HB之間，并且0.1％≤C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.2％。
19.根據(jù)權(quán)利要求10-17任一所述的工件，其特征在于其硬度在380HB至550HB之間，并且0.2％＜C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.3％。
20.根據(jù)權(quán)利要求10-17任一所述的工件，其特征在于其硬度在450HB至650HB之間，并且0.3％＜C-Ti/4-Zr/8+7×N/8≤0.5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備耐磨鋼板的方法，所述鋼板的化學(xué)組成包括0.35％≤C≤0.8％；0％≤Si≤2％；0％≤Al≤2％；0.35％≤Si+Al≤2％；0％≤Mn≤2.5％；0％≤Ni≤5％；0％≤Cr≤5％；0％≤Mo≤0.050％；0％≤W≤1.00％；0.1％≤Mo+W/2≤0.50％；0％≤B≤0.02％；0％≤Ti≤2％；0％≤Zr≤4％；0.05％≤Ti+Zr/2≤2％；0％≤S≤0.15％；N≤0.03％；任選的0％至1.5％的銅；任選的Nb、Ta和V，它們的含量滿足Nb/2+Ta/4+V≤0.5％；任選的少于0.1％的Se、Te、Ca、Bi或Pb；余量的鐵和雜質(zhì)；所述組成滿足0.1％＜C
文檔編號(hào)C22C38/02GK1714160SQ200380103647
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者讓·貝吉諾, 讓-喬治·布里松 申請(qǐng)人:工業(yè)鋼克魯梭公司