具有低溫韌性及耐氫脆性的耐磨厚鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有低溫初性（excellentlow-temperaturetou曲ness)及耐氨脆 性化ydro邑enembrittlementresistance)的而才磨厚鋼板（abrasionresistantsteel plate)及其制造方法，特別設(shè)及作為布氏硬度度rinellhar化ess)為401W上的低溫初性 及耐氨脆性優(yōu)異的耐磨厚鋼板而合適的鋼板。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在暴露于礦山、±木、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建設(shè)等磨損環(huán)境的產(chǎn)業(yè)機(jī)械的厚鋼板使 用領(lǐng)域中，例如為了延長礦石的粉碎處理能力（grinding油ility)的壽命，寄希望于使用 的厚鋼板的高硬度化。
[0003] 但是，一般情況下鋼材存在若高硬度化則低溫初性及耐氨脆性降低從而在鋼材的 使用中發(fā)生破裂的危險(xiǎn)性，因此，特別強(qiáng)烈地要求提高布氏硬度為401W上的高硬度耐磨 鋼板的低溫初性及耐氨脆性。
[0004] 因此，專利文獻(xiàn)1、2、3、4等中已提出了通過碳當(dāng)量（carbonequivalent)及澤透 性指數(shù)化arden油ilityindex)的優(yōu)化、硬質(zhì)第二相粒子向珠光體相（pearlite地ase)中 的分散來改善低溫初性及耐氨脆性等的、低溫初性及耐氨脆性優(yōu)異的耐磨厚鋼板及其制造 方法。 陽0化]專利文獻(xiàn)1 :日本特開2002-256382號公報(bào)
[0006] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利第3698082號公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)3:日本專利第4238832號公報(bào) 陽00引專利文獻(xiàn)4 :日本特開2010-174284號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 然而，即使通過上述專利文獻(xiàn)1、2、3、4等中所記載的方法，-40°c時(shí)的夏比沖擊吸 收能煙la巧y油sorbedenergy)也穩(wěn)定地在50~100J左右達(dá)到極限，耐氨脆性也降低， 因此，希望開發(fā)出低溫初性及耐氨脆性更優(yōu)異的耐磨厚鋼板及其制造方法。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供布氏硬度為401W上、且低溫 初性及耐氨脆性比現(xiàn)有的耐磨厚鋼板更優(yōu)異的耐磨厚鋼板及其制造方法。
[0011] 作為使?jié)苫鸷蟮臓顟B(tài)下的板條馬氏體鋼（lathmartensiticsteel)的低溫初 性及耐氨脆性提高的基本的材質(zhì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，可舉出W下3個(gè)準(zhǔn)則：將容易成為破面單元 (frac1:urefacetsize)的大角度晶界（hi曲-anglegrainboundaries)微細(xì)化；減少減 弱晶界結(jié)合力的P、S等雜質(zhì)的量；成為低溫脆性的起點(diǎn)的夾雜物的微細(xì)化及量的減少。
[0012] 基于上述觀點(diǎn)，本申請的發(fā)明人為了提高耐磨厚鋼板的低溫初性及耐氨脆性而反 復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使佩系碳氮化物（佩carbonitride)等直徑為50nmW下的 微細(xì)析出物大量分散時(shí)，再加熱奧氏體晶粒的粗大化被抑制，從而實(shí)現(xiàn)成為破面單元的板 條群（packet)的顯著微細(xì)化，由此能夠獲得具有比現(xiàn)有材料更優(yōu)異的低溫初性及耐氨脆 性的耐磨厚鋼板。
[0013] 本發(fā)明是基于上文所示的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步加W研究而完成的，提供W下的具有低溫初 性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板及其制造方法。
[0014] (1) 一種具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板，W質(zhì)量％計(jì)含有C:0. 20~ 0. 30%、Si:0. 05 ~0. 5%、Mn:0. 5 ~1. 5%、Cr:0. 05 ~1. 20%、佩：0. 01 ~0. 08%、B: 0.0005 ~0.003%、A1:0.01~0.08%、N:0.0005 ~0.008%、P:0.05%W下、S:0.005%W 下、0 :0. 008%W下，余量為化及不可避免的雜質(zhì)，所述耐磨厚鋼板中，包含50個(gè)/100ym2 W上的直徑為50nmW下的微細(xì)析出物，至少從鋼板表面起到板厚的1/4厚度的深度為止具 有板條馬氏體組織，所述板條馬氏體組織中的被取向差為15°W上的大角度晶界包圍的晶 粒的平均粒徑為20ymW下，所述耐磨厚鋼板的布氏硬度（HBW10/3000)為401W上。
[0015] (2)如上述（1)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板，其中，W質(zhì)量％ 計(jì)，還含有Mo:0. 8%W下、V:〇. 下、Ti:0. 05%W下中的一種或兩種W上。
[0016] (3)如上述（1)或（2)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板，其中，W質(zhì) 量％計(jì)，還含有Nd:1%W下、Cu:1%W下、Ni:1%W下、W:1%W下、Ca:0. 005%^下、Mg: 0. 005%W下、REM:0. 02%W下（注：REM為RareEarthMetal的簡稱，為稀±類金屬）中 的一種或兩種W上。
[0017] (4)如上述（1)~（3)中任一項(xiàng)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板，其 為Nb、Ti、Al、V的含量進(jìn)一步成為0. 03《佩巧i+Al+V《0. 14的耐磨厚鋼板。其中，關(guān)于 所述不等式中的佩、Ti、A1、V，在沒有添加運(yùn)些元素的情況下設(shè)為0。
[0018] (5)如上述（1)~（4)中任一項(xiàng)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板，其 中，板厚為6~125mm。
[0019] (6)如上述（1)~妨中任一項(xiàng)所述的耐磨厚鋼板，其中，-40°C時(shí)的夏比沖擊吸收 能為27JW上，耐延遲破壞安全度指數(shù)（Safetyindexofdelayedfrac1:ureresistance) (% )為50 %W上，所述耐延遲破壞安全度指數(shù)定義為，擴(kuò)散性氨量W質(zhì)量計(jì)為0. 5ppm時(shí)所 具有的斷面收縮率（re化ctionofarea)相對于不含擴(kuò)散性氨時(shí)所具有的斷面收縮率之比 (% )。
[0020] (7) -種具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板的制造方法，所述制造方法為，鑄 造具有上述（1)~（4)中任一項(xiàng)所述的鋼組成的鋼后，將通過熱社而制成規(guī)定板厚的厚鋼 板再加熱至Ac3相變點(diǎn)W上，接著通過水冷從Ar3相變點(diǎn)W上澤火至250°CW下的溫度。
[0021] (8)如上述（7)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板的制造方法，其中， 進(jìn)一步地，將鑄造后的板巧再加熱至iioorW上。
[0022] (9)如上述（7)或（8)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板的制造方法， 其中，進(jìn)一步地，使未再結(jié)晶區(qū)的熱社的壓下率為30%W上。
[002引 （10)如上述（7)~（9)中任一項(xiàng)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板的 制造方法，其中，進(jìn)一步地，在熱社后通過水冷冷卻至250°CW下的溫度。
[0024] (11)如上述（7)~（10)中任一項(xiàng)所述的具有低溫初性及耐氨脆性的耐磨厚鋼板 的制造方法，其中，進(jìn)一步地，在熱社、水冷后的厚鋼板的再加熱時(shí)Wrc/sW上的速度再 加熱至AC3相變點(diǎn)W上。 陽〇2引發(fā)明的效果
[00%] 根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得布氏硬度為401w上的、低溫初性及耐氨脆性極其優(yōu)異的 耐磨厚鋼板及其制造方法，在產(chǎn)業(yè)上極其有用。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 對本發(fā)明中的微觀組織的限定理由進(jìn)行說明。
[0028] 本發(fā)明設(shè)及的耐磨厚鋼板為鋼板的組織至少從鋼板表面起到板厚的1/4厚度的 深度為止具有板條馬氏體組織的板條馬氏體鋼，板條馬氏體鋼中的被取向差為15°W上的 大角度晶界包圍的晶粒的平均粒徑為20ymW下，優(yōu)選為10ymW下，更優(yōu)選為5ymW下。
[0029] 大角度晶粒作為滑移（slip)堆積的部位而發(fā)揮功能。因此，大角度晶粒的微細(xì)化 會減輕由滑移向晶界的堆積而引起的應(yīng)力集中，變得不容易發(fā)生脆性破壞的龜裂，因此，能 夠提高低溫初性及耐氨脆性。粒徑小的情況下，低溫初性及耐氨脆性的提高效果變得更大， 通過使被取向差為15°W上的大角度晶界包圍的晶粒的平均粒徑為20ymW下，可顯著地 觀察到上述效果。上述平均粒徑優(yōu)選為10ymW下，更優(yōu)選為5ymW下。
[0030] 晶體取向的測定如下進(jìn)行：利用