專利名稱：：一種不經(jīng)熱處理可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：木發(fā)明涉及用于制造各種機械設(shè)備行業(yè)中的一種不經(jīng)熱處理可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法。技術(shù)背景-目前，低合金耐磨鋼是一種十分重要的耐磨材料，合金元素總含量較少，因而生產(chǎn)成本較低，熱加工成型工藝簡單，較為適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。在國外，用其制造的耐磨鋼板得到廣泛的應(yīng)用。腿G360屬可焊接高強度的馬氏體耐磨鋼，主要用于制造各種機械設(shè)備的可焊接高強度的耐磨構(gòu)件，具有良好的焊接性和加工性能。如在工程機械設(shè)備的裝載機鏟斗板、推土機前刃板、挖機纟產(chǎn)板；礦山機械設(shè)備的礦料、石料破碎機襯板、葉片；火電設(shè)備的磨煤機襯板、煤斗、煤粉輸送管、煤扮分配器格板、卸煤設(shè)備襯板等；冶金機械設(shè)備的鐵礦石燒結(jié)機襯板；裝卸機械設(shè)備的卸軋機鏈板、料斗襯板、抓斗刃板、重型自動翻斗汽車翻斗板；建筑機械設(shè)備的水泥堆料機齒板、混凝土攪拌機襯板、攪拌樓襯板、除塵器襯板；其它機械設(shè)備的砂磨機筒體、葉片、各種港口機械耐磨部件等。這類鋼板自九十年代已進入中國市場。我廠生產(chǎn)的中速磨機、立磨、斗輪機等耐磨鋼板均從德國、日本進口。我廠生產(chǎn)BBD直吹式雙進雙出球磨機所用的耐磨鋼板均為法國進口。國外所提供的所有耐磨鋼板均為熱處理調(diào)質(zhì)板。即鋼板軋制后，采用連續(xù)熱處理爐重新加熱淬火并按不同硬度回火。國內(nèi)軋鋼企業(yè)，由于其軋鋼設(shè)備都不具備熱處理爐，因此國內(nèi)沒有生產(chǎn)這種鋼板。2003年雖然有報導(dǎo)，國內(nèi)有廠家能生耐磨鋼板，但至今沒見大量供貨。由于受熱處理設(shè)備的限制，我國的耐磨鋼板，特別是高強度鋼板，仍沒有開發(fā)出來，成品難度大。因此，研制一種不經(jīng)熱處理可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法一直是急待解決的新課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供種通過合理的成分設(shè)計、采用控軋控冷特殊工藝技術(shù)、生產(chǎn)的一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法，其制備方法是，冶煉采用電爐冶煉澆注成扁平錠，在冶煉過程中，控制S、P量，以確保鋼水的質(zhì)量；軋制鋼水澆成扁平錠后進行軋制，鋼軋制時實施控軋一控冷，即軋制初期，加大道次的下壓壓量及后期兩相區(qū)相應(yīng)的變形量，保證晶粒細化，提高強度及綜合機械性能，矯直時控制冷卻；一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法獲得的產(chǎn)品，NMG360耐磨鋼板的化學(xué)成分是，C:0.19-0.25;Si;0.6-0.9;Mn:1.5-1.8;P:0-0.02;S:O-O.015;Cr:0.9-1.1;Ni:0.4-0.6;Mo:0.1—0.2;Cu:0—0.2;Al:0.025—0.050;B:0.002—0.005;V:0-0.05;按本發(fā)明耐磨鋼板的成分設(shè)計及軋制工藝生產(chǎn)的耐磨鋼板其機械性能如下；截面尺寸《16謹；Rm:》1000Mpa;RpO.2:^900Mpa;A%:》13;AKV:》40J;硬度>360HB。本發(fā)明的要點在于它的產(chǎn)品成分及制備方法。其設(shè)計原理是，成分設(shè)計通過研究各合金元素作用，探討在不進行熱處理的情況下，設(shè)計最佳成分范圍、保證鋼板性能。冶煉工藝根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀，采用電爐冶煉鋼錠，控制較低PS量。軋制工藝由于沒有相應(yīng)的的熱處理設(shè)備，我們通過控制軋制后的冷卻，保證鋼板的性能。為了獲得較高的耐磨性，低合金耐磨鋼的基體為馬氏體和貝氏體，而合金元素對基體的影響將主要體現(xiàn)在促進形成馬氏體和貝氏體組織上，同時保證鋼的淬透性。本發(fā)明的耐磨鋼板各種元素的選用原則如下(1)碳:碳是低合金耐磨鋼中重要強化元素，間隙固溶的碳產(chǎn)生強烈間隙固溶強化作用是馬氏體強化的主要微觀機制,而耐磨硬質(zhì)相碳化物的形成也需要碳，因而低合金耐磨鋼必須有一定含碳量。由于我們設(shè)計的鋼板不經(jīng)過熱處理，為了提高硬度，含碳量一般要略高些，但碳量過高，對焊接性能不利。根據(jù)我廠的設(shè)備情況及參考國內(nèi)外資料，含碳量為0%:0.19-0.25(2)鉻鉻在鋼中具有較高的固溶度，固溶的碳對碳原子的遷移起阻礙作用，推遲奧氏體轉(zhuǎn)變孕育期，從而提高鋼的淬透性與鐵相比，鉻與碳更容易形成碳化物，室溫下低鉻鋼中主要碳化物為合金滲碳體(Fe，Cr)3C，這些碳化物對鋼材耐磨性能是有利的。(3)鉬鉬在鋼中也有較高固溶度，固溶的鉬明顯提高鋼的淬透性，其作用效果比鉻明顯，而鉻與鉬復(fù)合加入時這方面作用可相互增強。此外，鉬強烈延緩珠光體相變，鉬比鉻更強的碳化物形成元素。當(dāng)鉬含量較低時，鉬進入滲碳體中得到比(Fe，Cr)3C更高些的(Fe，Cr，Mo)3C合金滲碳體對耐磨性有利。但鉬的含量超過0.6°/。時，對鋼的焊接性能不利。(4)鎳鎳是非碳化物形成元素，在鋼中主要以固溶態(tài)存在，固溶的鎳明顯提高鋼的韌性，同時鎳也能提高鋼的淬透性，鉻、鎳、鉬聯(lián)合加入時效果顯著。(5)硼能細化晶粒，顯著提高鋼的淬透性，有資料表明鋼中加入鋼中加入0.001%_0.04%微量的硼，就能提高淬透性。(6)錳在低碳鋼中加入質(zhì)量分數(shù)為0.8%_1.6%錳對于鋼材的奧氏體形變與再結(jié)晶的行為及形成誘導(dǎo)鐵素體相變行為均有明顯的影響，可使形變奧氏體和形變后相變鐵素體的組織明顯細化而獲得較高的強度和韌性。且由于錳資源豐富、價格相對低廉，因此在低合金耐磨鋼中也是重要的必加的合金元素之一。(7)銅銅的加入可提高鋼材強度，但銅的含量超過0.5%時，對鋼材表面質(zhì)量產(chǎn)生影響。通過研究鋼中合金元素的作用及各合金元素合理配比解決在軋制后空冷或控冷狀態(tài)下淬透性及綜合械性能，同時考慮鋼的成本及國外一些資料，提出幾種成分，研究成分一組織一性能的關(guān)系。確定最佳的成分。一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有通過合理的成分設(shè)計、采用控軋控冷特殊工藝技術(shù)、價格相對低廉等優(yōu)點，將廣泛地應(yīng)用于制造各種機械設(shè)備行業(yè)中。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例一，一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法獲得的產(chǎn)品，麗G360-1耐磨鋼板選用的化學(xué)成分(％)是，C:0.24;Si;0.86;Mn:1.62;P:0.012;S:0.009;Cr:1.03;Ni:0.6;Mo:0.14;Cu:0.17;Al:0.03;B:0.003;V:0.01。其制備方法是，冶煉采用電爐冶煉澆注成扁平錠，在冶煉過程中，控制S、P量，以確保鋼水的質(zhì)量；軋制鋼水澆成扁平錠后進行軋制，鋼軋制時實施控軋一控冷，即軋制初期，加大道次的下壓壓量及后期兩相區(qū)相應(yīng)的變形量，保證晶粒細化，提高強度及綜合機械性能，矯直時控制冷卻。根據(jù)不同的厚度進行不同道次的噴水處理，確保鋼板冷卻速度不刮到C曲線的鼻尖。實施例二，一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法獲得的產(chǎn)品，麗G360-2耐磨鋼板選用的化學(xué)成分(％)是，C:0.24;Si;0.87;Mn:1.72;P:0.015;S:0.008;Cr:1.02;Ni:0.47;Mo:0.12;Cu:0.15;Al:0,03;B:0.003;V:0.01。其制備方法是，冶煉采用電爐冶煉澆注成扁平錠，在冶煉過程中，嚴格執(zhí)行工藝，控制S、P量，以確保鋼水的質(zhì)量；軋制鋼水澆成扁平錠后進行軋制，鋼軋制時實施控軋一控冷，即軋制初期，加大道次的下壓壓量及后期兩相區(qū)相應(yīng)的變形量，保證晶粒細化，提高強度及綜合機械性能，矯直時控制冷卻。對本發(fā)明的實施例加以詳細描述，按本發(fā)明耐磨鋼板的成分設(shè)計及軋制工藝生產(chǎn)的耐磨鋼板(16mm)其機械性能及金相組織如下；<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法，其特征在于其制備方法是，冶煉采用電爐冶煉澆注成扁平錠，在冶煉過程中，控制S、P量，以確保鋼水的質(zhì)量；軋制鋼水澆成扁平錠后進行軋制，鋼軋制時實施控軋—控冷，即軋制初期，加大道次的下壓壓量及后期兩相區(qū)相應(yīng)的變形量，保證晶粒細化，提高強度及綜合機械性能，矯直時控制冷卻。2、如權(quán)利要求1所述的一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法獲得的產(chǎn)品，其特征在于NMG360耐磨鋼板的化學(xué)成分是，C:0.19-0.25;Si;0.6-0.9;Mn:1.5-1.8;P:0-0.02;S:O-O.015;Cr:0.9-1.1;Ni:0.4-0.6;Mo:0.1-0.2;Cu:0-0.2;Al:0.025-0.050;B:0.002-0.005;V:0-0.05。3、如權(quán)利要求1和2所述的一種可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法獲得的產(chǎn)品，其特征在于按本發(fā)明耐磨鋼板的成分設(shè)計及軋制工藝生產(chǎn)的耐磨鋼板其機械性能如下；截面尺寸《16腿；Rm:》1000Mpa;RpO.2:^900Mpa;A%:>13;AKV:>40J;硬度》360HB。全文摘要一種應(yīng)用于制造各種機械設(shè)備行業(yè)中的不經(jīng)熱處理可焊接高強度耐磨鋼板及其制備方法，其制備方法是，冶煉采用電爐冶煉澆注成扁平錠，在冶煉過程中，控制S、P量，以確保鋼水的質(zhì)量；軋制鋼水澆成扁平錠后進行軋制，鋼軋制時實施控軋—控冷，即軋制初期，盡可可能加大道次的下壓壓量及后期兩相區(qū)相應(yīng)的變形量，保證晶粒細化，提高強度及綜合機械性能，矯直時控制冷卻。該產(chǎn)品及方法通過合理的成分設(shè)計、采用控軋控冷特殊工藝技術(shù)、價格相對低廉。文檔編號C22C38/58GK101429589SQ20081001335公開日2009年5月13日申請日期2008年9月24日優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日發(fā)明者任風(fēng)賢,劉先金,劉洪生,寒周,周勝利,孫愛新,孟麗萍,楊樹文,楊桂星,楊震華,王化春,揚賀,趙素珍,金麗敏,陳淑平申請人:沈陽重型機械集團有限責(zé)任公司