一种高强度耐磨钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109881089A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910124582.7(22)申请日2019.02.19(71)申请人南京钢铁股份有限公司地址210035江苏省南京市六合区卸甲甸(72)发明人陈颜堂李东晖孙超党军(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/38(2006.01)C22C38/28(2006.01)C21D8/02(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高强度耐磨钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度耐磨钢，化学组成以重量百分比计包含C:0.41-0.59％、Si:0.31-0.58％、Mn:7.1-8.9％、P≤0.018％、S≤0.01％、Ti:0.25-0.35％，Cr:3.60-5.60％、Zr:0.10-0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质；该钢的微观组织由10-20％奥氏体和回火马氏体构成。同时，本发明还公开了一种该耐磨钢的制备方法，采用的工艺路线包括：转炉冶炼→钢包炉精炼→模铸→锻造→轧制→轧后冷却→热处理。该耐磨钢具有较高的屈服强度和优良的耐磨性能。采用该耐磨钢制造的铲齿使用时间可以达到220天以上。CN109881089ACN109881089A权利要求书1/1页1.一种高强度耐磨钢，其特征在于，化学组成以重量百分比计包含C:0.41-0.59％、Si:0.31-0.58％、Mn:7.1-8.9％、P≤0.018％、S≤0.01％、Ti:0.25-0.35％，Cr:3.60-5.60％、Zr:0.10-0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质；该钢的微观组织由10-20％奥氏体和回火马氏体构成。2.根据权利要求1所述的高强度耐磨钢，其特征在于，所述钢的屈服强度≥695MPa，布氏硬度≥375HBW，-40℃冲击功≥48J。3.根据权利要求1所述的高强度耐磨钢，其特征在于，所述化学组成以质量百分比计含有C:0.59％、Si:0.51％、Mn:8.9％、P:0.012％、S:0.007％、Ti:0.272％，Cr:4.7％、Zr:0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质。4.一种根据权利要求1-3任一项所述高强度耐磨钢的制备方法，其特征在于，工艺路线包括：转炉冶炼→钢包炉精炼→模铸→锻造→轧制→轧后冷却→热处理。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)采用顶底复吹转炉装入高炉铁水、废钢、MnFe、TiFe合金料熔炼；加CaO、FeO脱P；吹氧脱碳；加SiFe脱氧；(2)钢包炉精炼，通电升温，加脱硫剂除硫；调整合金元素含量至控制范围；(3)模铸成钢锭；(4)将模铸钢锭加热至1180～1240℃，锻造成宽厚板产线可轧制成材的板坯尺寸，终锻温度≥900℃；(5)板坯加热温度：1160～1220℃，保温时间≥4小时；(6)不间断连续轧制至成品钢板尺寸，轧制温度≥900℃；(7)轧后冷却：轧后空冷至室温；(8)淬火：淬火温度：950～1070℃，保温时间：60～120min；冷却：浸入水中急冷至室温；(9)回火：回火温度：178～368℃，保温时间：90～196min；冷却：空冷至室温。2CN109881089A说明书1/5页一种高强度耐磨钢及其制备方法技术领域[0001]本发明设计一种合金结构钢，具体涉及一种高强度耐磨钢及其制备方法。背景技术[0002]耐磨钢材广泛应用于建造矿山机械、球磨机衬板、挖掘机、铁道辙叉等磨损结构件，年需求量巨大。一般将磨损工况分为两种类型：一种是高冲击载荷下的冲击磨损，如铁道辙叉与高速车轮之间的磨损；另一种是中低载荷磨料磨损，如挖掘机铲齿等，不同工况下磨损结构件所采用的钢材品种差别较大。传统挖掘机铲齿等通常采用低合金耐磨钢板建造，通过高温淬火+低温回火制造，微观组织为单一回火马氏体，硬度较高，但韧性较低，使用过程中容易发生断裂，更换频繁，使用寿命短。而高碳高锰钢经高温固溶处理(水韧处理)后获得单一奥氏体组织，耐磨性能良好，但屈服强度较低，如果制作成矿山大型挖掘机铲齿，在使用过程中容易发生塑性变形而失效。[0003]申请号为201711332869.6的中国发明专利申请公开了一种低合金中锰耐磨钢热轧板及制备方法，其成份为：C：0.6～0.8％，Si：0.1～0.2％，Mn：4.5～4.9％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cr：3.0～3.5％，Cu：0.4～1.0％，其余为Fe和杂质。该专利技术的不足之处在化学成分中C含量较高，在制造过程中容易在晶界形成碳化物(Fe、Mn)3C、Cr