專利名稱：一種稀土處理的高韌性耐磨鋼板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種稀土處理的高韌性耐磨鋼板，特別是一種高強、高韌，具有良好的熱切割性、耐磨性和焊接性的耐磨鋼板，屬于金屬耐磨材料技術領域。
背景技術：
目前低合金高強耐磨鋼板被廣泛用于工作條件惡劣，要求強度高、耐磨性好的工程、采礦等機械產品上，如刮板機、挖掘機、自卸車及各種礦山機械、抓斗等。低合金耐磨鋼板的代表WNM400系列鋼板，布氏硬度約為380HB，-20°C低溫沖擊韌性約為^J，其缺點是鋼的沖擊韌性、耐磨性和焊接性還有待提高。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種具有良好綜合力學性能和焊接性能的稀土處理的高韌性耐磨鋼板。本發明的目的通過下述技術方案實現一種稀土處理的高韌性耐磨鋼板，鋼板的材質含有下列質量百分比的化學成分 碳(C) 0. 10 0. 30 %，硅(Si) 0. 20 0. 70 %，錳(Mn) 1. 00 1. 60 %，鈮(Nb) 0. 01 0. 03%，鈦(Ti)O. 01 0. 05%, | (B)O. 0005 0. 006%，稀土元素(RE)0. 01 0. 30%，酸溶鋁(Als)O. 010 0. 040%，磷(P)彡 0. 025%，硫(S)彡 0. 010%，余量為鐵(Fe)。所述稀土處理的高韌性耐磨鋼板還可以包含以下一種或一種以上的化學成分，各化學成分質量百分含量為鉻(Cr)O. 70 1.00%，鉬(Mo)O. 10 0. 50%，釩(V)O. 01 0. 04%。為了更好的實現本發明，所述碳的質量百分含量優選為0. 11 0. 17%。所述稀土的質量百分含量優選為0. 01 0. 20%。所述稀土處理的高韌性耐磨鋼板在淬火+回火熱處理后的顯微組織以低溫回火馬氏體為主。所述稀土處理的高韌性耐磨鋼板的制備方法，包括如下步驟冶煉及連鑄將鐵水進行脫硫預處理，采用頂底復吹轉爐脫碳、脫磷，進行LF爐外精煉和RH爐真空脫氣，在RH爐加入稀土合金，再進行板坯連鑄(電磁攪拌、輕壓下)，之后進行板坯清理、緩冷，及板坯質量檢查。加熱及軋制板坯加熱后高壓水除磷，采用二階段軋制和ACC冷卻，之后進行熱矯
直、冷卻、質量檢查。熱處理鋼板經過表面質量檢查以后，進行表面拋丸，然后將鋼板加熱至930 950°C保溫10分鐘淬火，再在200°C進行保溫30分鐘的回火處理，即得稀土處理的高韌性耐磨鋼板。上述本發明的稀土處理的高韌性耐磨鋼板是以C-Mn微合金化設計為研究基礎， 適當調節碳含量及其他合金元素含量，并采用稀土處理，通過控軋控冷、淬火、回火工藝，形成低溫回火馬氏體耐磨鋼板。所述稀土處理的高韌性耐磨鋼板高強、高韌，具有良好的熱切割性、耐磨性和焊接性，適用于大型工程機械、煤炭綜采等諸如礦用車、刮板機、挖掘機等設備經受磨損的部位。在所述稀土處理的高韌性耐磨鋼板中，硼的作用為細化鋼的晶粒，固溶強化基體， 提高淬透性，提高沖擊韌性，提高鋼的硬度，強化了鋼的抗磨性；稀土元素的作用為細化鋼的晶粒，凈化鋼液；硼和稀土元素協同作用，能進一步細化鋼的晶粒，提高鋼的硬度和韌性， 提高鋼的硬度和抗沖擊磨損性能；鈮的主要作用是細化鋼的晶粒，固溶強化基體，提高淬透性；鈮、硼和稀土元素交互協同作用，能凈化鋼液，而且顯著細化鋼的晶粒，提高鋼的硬度， 提高沖擊韌性，提高抗沖擊磨損性能以及淬透性；鉻、鉬、錳、硅的主要作用是提高鋼的淬透性，固溶強化；釩的主要作用是細化鋼的晶粒，固溶強化基體；鈦的主要作用是固氮，防止硼和氮結合以氮化硼析出，進一步提高鋼的淬透性；鋁和硅作用為凈化鋼液。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果本發明的稀土處理的高韌性耐磨鋼板，因為在鋼中加入了鈮、鈦、硼和稀土元素，使得耐磨鋼板比起現有鋼種具有更多的優勢 布氏硬度404 430HB，抗拉強度1250 1330MPa，_20°C低溫沖擊功50J以上，純凈度高， 韌性好，硬度高，耐磨性和焊接性更好，適用于大型工程機械、煤炭綜采等諸如礦用車、刮板機、挖掘機等設備經受磨損的部位。


圖1為本發明實施例1的高韌性耐磨鋼板的金相組織圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例1本實施例的耐磨鋼板，含有下列質量比的化學成分C :0. 14% ；Si 0. 36% ；Mn 1.40% ；P 0.01% ；S 0. 002 % ；Als 0. 027 % ；Nb 0. 022 % ；B 0. 0014 % ；Ti 0. 01 % ；Ce
0.01%；余量為Fe。冶煉及連鑄將鐵水進行脫硫預處理，采用頂底復吹轉爐脫碳、脫磷，進行LF爐外精煉和RH爐真空脫氣，在RH爐加入稀土合金，再進行板坯連鑄(電磁攪拌、輕壓下)，之后進行板坯清理、緩冷，及板坯質量檢查。加熱及軋制板坯加熱后高壓水除磷，采用二階段軋制和ACC冷卻，之后進行熱矯
直、冷卻、質量檢查。熱處理鋼板經過表面質量檢查以后，進行表面拋丸，然后將鋼板加熱至930°C保溫10分鐘淬火，再在200°C進行保溫30分鐘的回火處理，即得稀土處理的高韌性耐磨鋼板， 其布氏硬度為404 410HB，抗拉強度1250 1280MPa，_20°C低溫沖擊功60 67J。實施例2本實施例的耐磨鋼板，含有下列質量比的化學成分C :0. 13% ；Si 0. 50% ；Mn
1.45 % ；P 0. 008 % ；S 0. 002 % ；Als 0. 027 % ；Nb 0. 02 % ；V 0. 02 % ；Ti 0. 015 % ；B 0. 0015% ；Ce 0. 01% ；余量為 Fe。冶煉及連鑄將鐵水進行脫硫預處理，采用頂底復吹轉爐脫碳、脫磷，進行LF爐外
4精煉和RH爐真空脫氣，在RH爐加入稀土合金，再進行板坯連鑄(電磁攪拌、輕壓下)，之后進行板坯清理、緩冷，及板坯質量檢查。加熱及軋制板坯加熱后高壓水除磷，采用二階段軋制和ACC冷卻，之后進行熱矯
直、冷卻、質量檢查。熱處理鋼板經過表面質量檢查以后，進行表面拋丸，然后將鋼板加熱至940°C保溫10分鐘淬火，再在200°C進行保溫30分鐘的回火處理，即得稀土處理的高韌性耐磨鋼板， 其布氏硬度為410 417HB，抗拉強度1280 1300MPa，_20°C低溫沖擊功51 65J。實施例3本實施例的耐磨鋼板，含有下列質量比的化學成分C :0. 16% ；Si 0. 25% ；Mn 1. 17 % ；P 0. 007 % ；S 0. 003 % ；Als 0. 027 % ；Nb 0. 024 % ；V 0. 04 % ；Ti 0. 012 % ；B 0. 0012% ；Cr 0. 77% ；Mo :0. 27% ；Ce :0. 01% ；余量為 Fe。冶煉及連鑄將鐵水進行脫硫預處理，采用頂底復吹轉爐脫碳、脫磷，進行LF爐外精煉和RH爐真空脫氣，在RH爐加入稀土合金，再進行板坯連鑄(電磁攪拌、輕壓下)，之后進行板坯清理、緩冷，及板坯質量檢查。加熱及軋制板坯加熱后高壓水除磷，采用二階段軋制和ACC冷卻，之后進行熱矯
直、冷卻、質量檢查。熱處理鋼板經過表面質量檢查以后，進行表面拋丸，然后將鋼板加熱至950°C保溫10分鐘淬火，再在200°C進行保溫30分鐘的回火處理，即得稀土處理的高韌性耐磨鋼板， 其布氏硬度為412 430HB，抗拉強度1310 1330MPa，_20°C低溫沖擊功53 59J。
權利要求
1.一種稀土處理的高韌性耐磨鋼板，其特征是鋼板的材質含有下列質量百分比的化學成分碳(C) 0. 10 0. 30 %，硅(Si) 0. 20 0. 70 %，錳(Mn) 1. 00 1. 60 %， 鈮(Nb)O. 01 0. 03 %，鈦(Ti)O. 01 0. 05 %，硼(B)O. 0005 0. 006 %，稀土元素 (RE)O. 01 0. 30%，酸溶鋁(Als)O. 010 0.040%，磷(P)彡 0.025%，硫(S) ^ 0. 010%, 余量為鐵(Fe)。
2.根據權利要求1所述的稀土處理的高韌性耐磨鋼板，其特征是所述稀土處理的高韌性耐磨鋼板還包含以下一種或一種以上的化學成分，各化學成分質量百分含量為鉻 0. 70 1. 00%，鉬 0. 10 0. 50%，釩 0. 01 0. 04%。
3.根據權利要求1或2所述的稀土處理的高韌性耐磨鋼板，其特征是所述碳的質量百分含量為0. 11 0. 17%。
4.根據權利要求1或2所述的稀土處理的高韌性耐磨鋼板，其特征是所述稀土的質量百分含量為0. 01 0. 20%。
5.根據權利要求1或2所述的稀土處理的高韌性耐磨鋼板，其特征是所述稀土處理的高韌性耐磨鋼板在淬火+回火熱處理后的顯微組織以低溫回火馬氏體為主。
全文摘要
本發明涉及一種稀土處理的高韌性耐磨鋼板，其特征是鋼板的材質含有下列質量百分比的化學成分碳(C)0.10～0.30％，硅(Si)0.20～0.70％，錳(Mn)1.00～1.60％，鈮(Nb)0.01～0.03％，鈦(Ti)0.01～0.05％，硼(B)0.0005～0.006％，稀土元素(RE)0.01～0.30％，酸溶鋁(Als)0.010～0.040％，磷(P)≤0.025％，硫(S)≤0.010％，余量為鐵(Fe)。其優點是鋼板具有高強、高韌，良好的熱切割性、耐磨性和焊接性，適用于大型工程機械、煤炭綜采等諸如礦用車、刮板機、挖掘機等設備經受磨損的部位。
文檔編號C22C38/32GK102337455SQ20111026876
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年9月5日
發明者任麗芳, 吳鵬飛, 李文藝, 李智麗, 楊維宇, 楊雄, 溫利軍, 董瑞峰, 靖相慧, 黃利, 黃楠 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司