專利名稱：：一種高韌性耐磨鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及耐磨鋼，具體地說，本發(fā)明涉及一種高韌性耐磨鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：耐磨鋼是適用于各種磨損工況的一類耐磨材料，廣泛地應(yīng)用于冶金、礦山、建材、電力、鐵路和軍事等各個(gè)部門中，如挖掘機(jī)斗齒、球磨機(jī)襯板、破碎機(jī)顎板、拖拉機(jī)履帶板、風(fēng)扇磨沖擊板和鐵路道岔等等。自1883年英國人哈德菲爾德(R0.AO.Hadfield)取得了高錳鋼的專利以來，高錳耐磨鋼得到了廣泛的應(yīng)用，但研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高錳鋼在高應(yīng)力狀態(tài)下(如強(qiáng)烈沖擊或擠壓載荷)產(chǎn)生加工硬化，形成一層硬而耐磨的表層，進(jìn)而提高耐磨性，但在中低應(yīng)力狀態(tài)下，高錳鋼不能充分加工硬化，導(dǎo)致耐磨性能不能充分發(fā)揮。而在高應(yīng)力條件下工作的耐磨件不足10%，大部分的耐磨件在中低應(yīng)力狀態(tài)下服役，因此研發(fā)新型耐磨鋼具有十分重要的意義。近幾十年來，耐磨鋼的開發(fā)與應(yīng)用發(fā)展很快，一般增加碳含量并加入適量的微量元素，如鉻、鉬、鎳、釩、鎢、鈷、硼和鈦等，充分利用析出強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化等不同強(qiáng)化方式提高耐磨鋼的力學(xué)性能。大多數(shù)耐磨鋼為中碳、中高碳和高碳鋼，碳含量增加會(huì)導(dǎo)致鋼的韌性下降，且過高的碳嚴(yán)重惡化了鋼的焊接性能，另外，增加合金含量會(huì)導(dǎo)致成本提高和焊接性能下降，這些缺點(diǎn)制約了耐磨鋼的進(jìn)一步發(fā)展。材料的耐磨性主要取決于其硬度，較高的硬度可以提供良好的抗磨損性能，而韌性對(duì)材料的使用性能也有著非常重要的影響。在我國華北、東北及西北等地區(qū)，冬季氣溫一般為o°c-301:，較低的環(huán)境溫度會(huì)使鋼板脆性增加，進(jìn)而降低器材的使用壽命，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，在寒冷地區(qū)一般要求鋼板具有較高的低溫韌性。通過調(diào)整成分與熱處理工藝，能在較大范圍內(nèi)控制耐磨鋼硬度和韌性的合理匹配，得到優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，進(jìn)而提高耐磨性能，使其滿足不同磨損工況的需要。焊接可以解決各種鋼材的連接，是十分重要的加工工藝，在工程應(yīng)用中具有十分重要的作用。焊接冷裂紋是最常出現(xiàn)的焊接工藝缺陷，尤其是當(dāng)焊接高強(qiáng)度鋼時(shí)，冷裂紋出現(xiàn)的傾向很大。為防止冷裂紋產(chǎn)生，通常是焊前預(yù)熱、焊后熱處理，造成了焊接工藝的復(fù)雜性，特殊情況下的不可操作性，危及焊接結(jié)構(gòu)的安全可靠性。對(duì)于高強(qiáng)度的耐磨鋼板，焊接問題尤為明顯。材料的化學(xué)成分對(duì)焊接性能有著重要的影響。碳和合金元素對(duì)鋼的焊接的影響可用碳當(dāng)量(鋼的碳當(dāng)量就是把鋼中包括碳在內(nèi)的對(duì)淬硬、冷裂紋及脆化等有影響的合金元素含量換算成碳的相當(dāng)含量。)來表示，通過對(duì)鋼的碳當(dāng)量的估算，可以初步衡量低合金高強(qiáng)度鋼冷裂敏感性的高低，碳當(dāng)量越低，焊接性越好，反之，則焊接性越差，這對(duì)焊接工藝條件如預(yù)熱、焊后熱處理、線能量等的確定具有重要的指導(dǎo)作用。國際焊接協(xié)會(huì)確認(rèn)的碳當(dāng)量的公式為Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15增加鋼中碳和合金元素含量可以得到較佳的機(jī)械性能，但影響其焊接性并增加了鋼的生產(chǎn)成本，因此，控制碳和合金元素含量，研發(fā)低成本、高性能且工藝簡單的低合金耐磨鋼是社會(huì)經(jīng)濟(jì)和鋼鐵工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種高韌性耐磨鋼板。本發(fā)明提供的高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分的和含量為C:0.040.llwt.%、Si:0.100.50wt.%、Mn:0.501.50wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.OlOwt.%、Cr:00.60wt.%、Mo:00.50wt.%、Ni:00.80wt.%、Nb:00.050wt.%、B:0.00050.0040wt.%、A1:0.0100.060wt.%、Ti:0.0050.060wt.%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.Si+Mn+Cr>1.30wt.%;Mo、Ni、Nb的含量滿足1.10wt.Mo+Ni+Nb>0.10wt.%。所述高韌性耐磨鋼板優(yōu)選的化學(xué)成分和含量為C:0.050.llwt.%、Si:0.100.45wt.%、Mn:0.651.50wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.OlOwt.%、Cr:00.60wt.%、Mo:00.50wt.%、Ni:00.80wt.%、Nb:00.050wt.%、B:0.00050.0040wt.%、A1:0.0100.060wt.%，Ti:0.0050.040wt.%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.%>Si+Mn+Cr>1.30wt.%;Mo、Ni、Nb的含量滿足1.10wt.Mo+Ni+Nb>0.10wt.%。所述高韌性耐磨鋼板更優(yōu)選的化學(xué)成分和含量為C:0.050.llwt.%、Si:0.100.45wt.%、Mn:0.651.50wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.OlOwt.%、Cr:00.55wt.%、Mo:00.45wt.%、Ni:00.75wt.%、Nb:00.050wt.%、B:0.00050.0040wt.%、A1:0.0100.060wt.%，Ti:0.0050.040wt.%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.Si+Mn+Cr>1.30wt.%;Mo、Ni、Nb的含量滿足1.10wt.Mo+Ni+Nb>0.10wt.%。所述高韌性耐磨鋼板最優(yōu)選的化學(xué)成分和含量為C:0.060.llwt.%、Si:0.200.45wt.%、Mn:0.651.50wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.OlOwt.%、Cr:00.50wt.%、Mo:00.45wt.%、Ni:00.70wt.%、Nb:00.045wt.%、B:0.00100.0040wt.%、A1:0.0100.060wt.%，Ti:0.0100.040wt.%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.%>Si+Mn+Cr>1.30wt.%;Mo、Ni、Nb的含量滿足1.10wt.Mo+Ni+Nb>0.10wt.%。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供所述高韌性耐磨鋼板的制造方法，該方法包括使上述所列化學(xué)成分進(jìn)行冶煉、澆鑄、加熱、軋制、冷卻、淬火和回火步驟。其中，加熱步驟中加熱溫度為10501200°C;軋制步驟中開軋溫度為10001150°C，終軋溫度為800950°C，軋后空冷；淬火步驟中，淬火溫度為Ac3+0IO(TC，淬火后水冷；回火步驟中，回火溫度為150400°C，回火后空冷。本發(fā)明成分設(shè)計(jì)優(yōu)越性本發(fā)明與其它專利/專利申請(qǐng)的化學(xué)成分、碳當(dāng)量對(duì)比見表l，碳當(dāng)量數(shù)值根據(jù)成分中限計(jì)算獲得。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從成分體系角度分析，表1中專利/專利申請(qǐng)均為中、高碳耐磨鋼，含碳量明顯高于本專利所設(shè)計(jì)成分體系中的碳含量，其中專利CN1614069和JP2006506526所涉及成分體系與本專利較為類似，均為Si-Mn-Cr-Mo-Ni系耐磨鋼，但它們除了碳含量比本專利設(shè)計(jì)成分中的碳含量高外，合金元素含量也更高，增加了鋼的成本。本發(fā)明所涉及的鋼種通過元素種類和含量的合理設(shè)計(jì)，在添加適量合金元素基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)、硬度和韌性的合理匹配，具有優(yōu)良的耐磨性能，尤其具有良好的低溫韌性。從焊接性能角度分析，本發(fā)明涉及的高韌性耐磨鋼種的Ceq值為0.38(如表1所示)，基本滿足了不預(yù)熱焊接的要求(Ceq<0.40)，而其它發(fā)明專利/專利申請(qǐng)所涉及鋼種的Ceq值最小為0.75。CN1189542、CN1865481、US3761320專利所涉及耐磨鋼種的Ceq小于1.OO，其余鋼種的Ceq均大于或等于1.00。CN1099810所涉及鋼種的Ceq達(dá)到了2.85。本發(fā)明所涉及鋼種具有良好的焊接性能。與表1中專利/專利申請(qǐng)的對(duì)比可知，表1中專利/專利申請(qǐng)的成分含量和性能均與本專利有較大差異。下面，對(duì)本發(fā)明所涉及的高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分作用作詳細(xì)敘述。碳含量控制在0.040.11wt^范圍內(nèi)。碳是影響鋼的淬透性最重要的元素，可以顯著提高鋼的淬透性。碳在奧氏體中的溶解度很大，起到固溶強(qiáng)化作用，可以提高鋼的強(qiáng)度和硬度，進(jìn)而提高鋼的耐磨性。但是碳對(duì)鋼的韌性和焊接性能不利。碳含量越高，韌性和焊接性能越差。適當(dāng)控制碳含量，可以獲得較高強(qiáng)度和硬度的同時(shí)保證鋼板的韌性及焊接性能。硅硅縮小奧氏體相圈，提高鋼的淬火溫度。亞共析鋼中，鋼的臨界冷卻速度隨硅含量的增加而降低。本發(fā)明所涉及耐磨鋼中加入硅，降低了鋼的臨界冷卻速度，使最終產(chǎn)物形成細(xì)化的馬氏體組織。硅固溶在鐵素體和奧氏體中提高它們的硬度和強(qiáng)度，然而硅含量過高會(huì)導(dǎo)致鋼的韌性急劇下降。同時(shí)考慮到硅與氧的親和力比鐵強(qiáng)，焊接時(shí)容易產(chǎn)生低熔點(diǎn)的硅酸鹽，增加了熔渣和熔化金屬的流動(dòng)性，影響焊縫質(zhì)量。因此綜合考慮硅對(duì)淬透性、強(qiáng)度、韌性及焊接性能的影響，本發(fā)明中的加人不超過0.100.50wt.%的硅。錳錳擴(kuò)大鐵碳平衡相圈的奧氏體相區(qū)，穩(wěn)定奧氏體組織的能力僅次于Ni。錳強(qiáng)烈增加鋼的淬透性，降低馬氏體轉(zhuǎn)變溫度，降低鋼的臨界冷卻速度。Mn和Fe形成固溶體，提高鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度。在耐磨鋼板中加入Mn將會(huì)增加鋼的硬度和耐磨性。但是錳含量較高時(shí)，有使晶粒粗化的傾向，并增加鋼的回火脆敏感性。對(duì)于調(diào)質(zhì)處理的耐磨鋼板來說，一方面需增加錳含量提高鋼板的硬度，另一方面需控制錳含量降低鋼板的回火脆性。本發(fā)明所涉及鋼種中添加不超過0.51.5wt.%的錳，更好地利用錳在耐磨鋼中的作用。鉻含量控制在0.6wt.%以下。鉻有固溶強(qiáng)化、提高鋼的淬透性、增加鋼的回火穩(wěn)定性等作用。鉻在奧氏體中溶解度很大，強(qiáng)化奧氏體但不降低韌性。鉻在鋼中可以形成(Fe，Cr)A(Fe，Cr)^和(Fe，Cr)23C7等多種碳化物，提高強(qiáng)度和硬度。鉻在回火時(shí)能阻止或減緩碳化物的析出與聚集，可以提高鋼的回火穩(wěn)定性。鉬含量控制在0.50wt.%以下。鉬可以細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和韌性。鉬在鋼中存在于固溶體相和碳化物相中，因此，含鉬鋼同時(shí)具有固溶強(qiáng)化和碳化物彌散強(qiáng)化的作用。鉬是減小回火脆性的元素，可以提高回火穩(wěn)定。鎳能與鐵以任何比例互溶，通過細(xì)化鐵素體晶粒改善鋼的低溫韌性，并有明顯降低冷脆轉(zhuǎn)變溫度的作用，但鎳為貴重金屬，含量過多會(huì)導(dǎo)致成本大大增加，同時(shí)大量的鎳會(huì)造成鋼板氧化皮難以脫落，綜合考慮，鎳含量控制0.80wt.%以下。鈮含量控制在0.Q50wt.%以下。鈮可以阻礙奧氏體再結(jié)晶，析出NbC細(xì)化鐵素體晶粒，提高強(qiáng)度和韌性。鈮可以提高鋼的回火穩(wěn)定性，降低鋼的回火脆性。鋁鋁和鋼中氮能形成細(xì)小難溶的A1N顆粒，細(xì)化鋼的晶粒。鋼中固溶的鋁超過一定值時(shí)，鋼的奧氏體晶粒反而容體長大粗化。鋁可細(xì)化鋼的晶粒，固定鋼中的氮和氧，減輕鋼對(duì)缺口的敏感性，減小或消除鋼的時(shí)效現(xiàn)象，并提高鋼的韌性。微量的鋁對(duì)焊接性能沒有顯著的影響。鋁降低奧氏體的穩(wěn)定性，減小奧氏體轉(zhuǎn)變時(shí)的過冷度，降低鋼的淬透性，提高臨界淬火冷卻速度。綜合考慮鋁的作用，本發(fā)明所涉及耐磨鋼板的鋁含量不超過0.0100.060wt.%。鈦鈦是強(qiáng)碳化物形成元素之一，與碳形成細(xì)微的TiC顆粒。TiC顆粒細(xì)小，分布在晶界，達(dá)到細(xì)化晶粒的效果，較硬的TiC顆粒提高鋼的耐磨性。鈦是鐵素體化元素，并可固溶在鐵素體中提高鐵素體強(qiáng)度。鈦可以降低鋼在25(TC40(TC的回火脆性。如果鈦和硼共同加入，將明顯降低低溫回火脆性。淬火溫度提高，TiC溶解的分?jǐn)?shù)更多，淬火后回火過程中，TiC可重新彌散析出，增加鋼的回火穩(wěn)定性。綜合鈦對(duì)鋼相變和性能的影響，本發(fā)明涉及耐磨鋼的鈦含量控制為0.0050.060wt.%硼硼增加鋼的淬透性。硼對(duì)鋼淬火成馬氏體后的抗回火軟化作用沒有影響，含硼鋼需采取較低的回火溫度和較短的回火時(shí)間。低溫回火后，含硼鋼的強(qiáng)度較不含硼鋼強(qiáng)度高。含硼鋼在50(TC以上回火，其沖擊韌性低于不含硼鋼，30(TC左右回火，沖擊韌性高于不含硼鋼。鋼中的硼含量超過0.007%，將導(dǎo)致熱脆現(xiàn)象，影響鋼的熱加工性能。本發(fā)明所涉及鋼種中加入0.00050.0040wt.%的硼，以發(fā)揮其在耐磨鋼種中的最佳效用。磷與硫硫與磷含量過多會(huì)降低耐磨鋼的韌性和焊接性能，因此它們的含量必須嚴(yán)格控制，本發(fā)明所涉及鋼種中磷含量小于0.015wt.%，硫含量小于0.OlOwt.%。本發(fā)明制造方法工藝控制原理1、加熱和軋制工藝本發(fā)明所涉及鋼板在1050°C120(TC加熱奧氏體化。加熱過程中，鋼中的鉻、鉬、鈮和鈦的碳化物溶入奧氏體中，在軋制和冷卻過程中析出，通過細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化提高產(chǎn)品強(qiáng)度。鋼坯出爐后直接軋制，軋后空冷，工藝簡單，大生產(chǎn)中具有良好的現(xiàn)實(shí)性和可行性。2、淬火和回火工藝鋼板軋制冷卻后加熱到Ac3+0IO(TC保溫后淬火。淬火時(shí)奧氏體發(fā)生馬氏體相變，淬火時(shí)發(fā)生的晶格畸變導(dǎo)致鋼板內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力會(huì)使鋼板加工時(shí)發(fā)生變形和崩裂，需進(jìn)行回火處理才能消除內(nèi)應(yīng)力，以適合加工和使用要求。淬火后的鋼板放入15040(TC加熱爐內(nèi)回火處理。低溫回火時(shí)，元素硅、鉻和鉬可以提高滲碳體形成溫度，從而減弱低溫回火脆性，本發(fā)明在所選定的成分體系條件下，采用較低溫度回火，保證鋼板具有良好的韌性和強(qiáng)、硬度。本發(fā)明的有益效果如下1、通過合理設(shè)計(jì)化學(xué)成分，充分發(fā)揮合金元素的強(qiáng)、韌化作用，制得具有優(yōu)良低溫韌性的耐磨鋼板。2、優(yōu)化成分后，降低了碳當(dāng)量。本發(fā)明涉及耐磨鋼板具有良好的焊接性能，適合需要焊接的結(jié)構(gòu)鋼使用領(lǐng)域。3、本發(fā)明將鋼板淬火后低溫回火，消除了淬火后鋼板的內(nèi)應(yīng)力，鋼板具有良好的板形。4、由于成分和工藝設(shè)計(jì)合理，從實(shí)施效果來看，工藝制度比較寬松，可以在中厚鋼板產(chǎn)線上穩(wěn)定生產(chǎn)。5、本發(fā)明生產(chǎn)的高韌性耐磨鋼板硬度大于350HB、抗拉強(qiáng)度大于950MPa、屈服強(qiáng)度大于850MPa、延伸率大于20%、縱向-4(rC沖擊功大于IOOJ，板厚可達(dá)80mm，可見本發(fā)明涉及的耐磨鋼板具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。圖1為本發(fā)明實(shí)施例6高韌性耐磨鋼板的顯微組織，由圖可知鋼板顯微組織為馬氏體；圖2為本發(fā)明實(shí)施例7鋼板厚度截面硬度值；圖3為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4的高韌性耐磨鋼板和對(duì)比鋼1進(jìn)行斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)斜中Y坡口焊接裂紋試件的形狀和尺寸。具體實(shí)施例方式以下用實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。這些實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的描述，并不對(duì)本發(fā)明的范圍有任何限制。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中在所述加熱過程中，加熱溫度為10501200°C。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中開軋溫度為10001150。C，終軋溫度為800950°C，軋后空冷。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中淬火溫度為Ac3+0IO(TC，出爐后水冷。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中回火溫度為150400°C，出爐后空冷。在另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中空冷采用堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例1本發(fā)明的高韌性耐磨鋼板和對(duì)比鋼1的化學(xué)成分如表2所示。按表2所示的化學(xué)成分電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉，并澆鑄成連鑄坯或鋼錠，將連鑄坯或鋼錠加熱至1050°C，開軋溫度為IOO(TC，終軋溫度為80(TC，成品鋼板厚度為5mm，軋制后空冷，淬火加熱溫度為Ac3，回火溫度為15(TC，回火后堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例2實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中加熱溫度為107(TC，開軋溫度為103(TC，終軋溫度為84(TC，成品鋼板厚度為15mm，淬火加熱溫度為Ac3+2(TC，回火溫度為18(TC，回火后堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例3實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中加熱溫度為108(TC，開軋溫度為105(TC，終軋溫度為88(TC，成品鋼板厚度為30mm，淬火加熱溫度為Ac3+40°C，回火溫度為220°C，回火后堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例4實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中加熱溫度為116(TC，開軋溫度為IIO(TC，終軋溫度為91(TC，成品鋼板厚度為45mm，淬火加熱溫度為Ac3+60°C，回火溫度為250°C，回火后堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例5實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中加熱溫度為118(TC，開軋溫度為114(TC，終軋溫度為930°C，成品鋼板厚度為60mm，淬火加熱溫度為Ac3+100°C，回火溫度為280°C，回火后堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例6實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中加熱溫度為120(TC，開軋溫度為115(TC，終軋溫度為95(TC，成品鋼板厚度為70mm，淬火加熱溫度為Ac3+70°C，回火溫度為310°C，回火后堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例7實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中加熱溫度為1175t:，開軋溫度為112(TC，終軋溫度為945t:，成品鋼板厚度為80mm，淬火加熱溫度為Ac3+50°C，回火溫度為350°C，回火后堆垛或冷床冷卻。實(shí)施例8實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中加熱溫度為116(TC，開軋溫度為113(TC，終軋溫度為935t:，成品鋼板厚度為55mm，淬火加熱溫度為Ac3+80°C，回火溫度為400°C，回火后堆垛或冷床冷卻。表2本發(fā)明實(shí)施例1-8的高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分和含量(wt.%)及Ceq值(X)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>試驗(yàn)例1力學(xué)性能試驗(yàn)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1-8的高韌性耐磨鋼板和對(duì)比鋼1進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表3。表3本發(fā)明實(shí)施例1-8的高韌性耐磨鋼板的力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從表2和表3可以看出，本發(fā)明所涉及高韌性鋼板的Ceq《0.38%，抗拉強(qiáng)度大于950MPa，屈服強(qiáng)度大于850MPa，延伸率大于20X，_40"縱向沖擊功大于IOOJ，板厚可達(dá)80mm;對(duì)比鋼的Ceq為0.42%，抗拉強(qiáng)度為1067MPa，屈服強(qiáng)度為925MPa，延伸率為于16.5X，-4(TC縱向沖擊功為46J?？梢姡景l(fā)明所涉及高韌性鋼板比對(duì)比鋼1的Ceq更低，焊接性能更佳；與對(duì)比鋼1相比，本發(fā)明所涉及高韌性鋼板硬度、抗拉和屈服強(qiáng)度相近，但延伸率和沖擊韌性顯著提高，綜上所述，本發(fā)明所涉及高韌性鋼板具有優(yōu)良的焊接性能和機(jī)械性能。試驗(yàn)例2板厚截面硬度試驗(yàn)按標(biāo)準(zhǔn)GB/T4340-1999對(duì)本發(fā)明實(shí)施例7的高韌性耐磨鋼板的截面硬度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量值見圖2。從圖2可以看出，本發(fā)明所涉及高韌性耐磨鋼板的截面硬度均勻。試驗(yàn)例3焊接性試驗(yàn)按照《斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)方法》(GB4675.1-84)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4的高韌性耐磨鋼板和對(duì)比鋼1進(jìn)行斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)，分五組進(jìn)行試驗(yàn)。斜Y坡口焊接裂紋試件的形狀和尺寸見圖3。首先焊接拘束焊縫，拘束焊縫采用富Ar氣體保護(hù)焊焊接，使用①1.2的JM-58焊絲，焊接過程中嚴(yán)格控制了試件的角變形。焊后冷卻室溫后進(jìn)行試驗(yàn)焊縫的焊接。試驗(yàn)焊縫在室溫(28°C)下進(jìn)行焊接，試驗(yàn)焊縫完成48小時(shí)后，檢測(cè)焊縫表面裂紋、斷面裂紋和根部裂紋。經(jīng)過解剖試驗(yàn)，利用著色法對(duì)焊縫的表面、斷面、根部分別進(jìn)行檢查。焊接規(guī)范為170AX25VX160mm/min。斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可知，在不預(yù)熱條件下(環(huán)境溫度為28°C)本發(fā)明實(shí)施例4高韌性耐磨鋼板焊后未發(fā)現(xiàn)裂紋，本發(fā)明鋼板的焊接性能良好。表4本發(fā)明實(shí)施例4的高韌性耐磨鋼板焊接性能試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>試驗(yàn)例4耐磨性試驗(yàn)?zāi)湍バ栽囼?yàn)在ML-100磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。截取試樣時(shí)，令試樣的軸線垂直于鋼板表面，試樣的磨損面即鋼板的軋制面。將試樣按要求加工成臺(tái)階狀圓柱體，測(cè)試部分尺寸為(p4mm，卡具夾持部分尺寸為(p5mm。試驗(yàn)前用酒精清洗試樣，然后用吹風(fēng)機(jī)吹干，在萬分之一精度的天平上稱重，測(cè)得試樣重量作為原始重量，而后安裝在彈性夾具上。用粒度為80目的砂紙，在42N載荷作用下進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)后由于試樣與砂紙間的磨損，試樣在砂紙上畫出一條螺旋線，根據(jù)螺旋線的起始和終止半徑來計(jì)算螺旋線的長度，計(jì)算公式為ri為螺旋線的起始半徑，r2為螺旋線的終止半徑，a為螺旋線的進(jìn)給量。每次實(shí)驗(yàn)稱重三次取平均值，然后計(jì)算失重，用每米失重來表示試樣的磨損率(mg/M)。對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4的高韌性耐磨鋼板進(jìn)行耐磨性試驗(yàn)。本發(fā)明涉及鋼種與瑞典SSAB公司生產(chǎn)的耐磨鋼HARD0X400(對(duì)比鋼2)的磨損試驗(yàn)結(jié)果見表5。表5本發(fā)明涉及耐磨鋼板與HARD0X400耐磨鋼板耐磨試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從表5可知，本發(fā)明涉及高韌性耐磨鋼板的磨損性能與瑞典SSAB公司生產(chǎn)的HARD0X400級(jí)耐磨鋼板的磨損性能相當(dāng)，具有較佳的耐磨性能。權(quán)利要求一種高韌性耐磨鋼板，其特征在于，所述高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分和含量為C0.04～0.11wt.％、Si0.10～0.50wt.％、Mn0.50～1.50wt.％、P＜0.015wt.％、S＜0.010wt.％、Cr0～0.60wt.％、Mo0～0.50wt.％、Ni0～0.80wt.％、Nb0～0.050wt.％、B0.0005～0.0040wt.％、Al0.010～0.060wt.％、Ti0.005～0.060wt.％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.％≥Si+Mn+Cr≥1.30wt.％；Mo、Ni、Nb的含量滿足1.10wt.％≥Mo+Ni+Nb≥0.10wt.％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性耐磨鋼板，其特征在于，所述高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分和含量為:C:0.050.llwt.%、Si:0.100.45wt.%、Mn:0.651.50wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.OlOwt.%、Cr:00.60wt.%、Mo:00.50wt.%、Ni:00.80wt.%、Nb:00.050wt.%、B:0.00050.0040wt.%、A1:0.0100.060wt.%，Ti:0.0050.040wt.%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.%>Si+Mn+Cr>1.30wt.%;Mo、Ni、Nb的含量滿足1.lOwt.%》Mo+Ni+Nb>0.lOwt.%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高韌性耐磨鋼板，其特征在于，所述高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分和含量為:C:0.050.llwt.%、Si:0.100.45wt.%、Mn:0.651.50wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.OlOwt.%、Cr:00.55wt.%、Mo:00.45wt.%、Ni:00.75wt.%、Nb:00.050wt.%、B:0.00050.0040wt.%、A1:0.0100.060wt.%，Ti:0.0050.040wt.%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.%>Si+Mn+Cr>1.30wt.%;Mo、Ni、Nb的含量滿足1.lOwt.%》Mo+Ni+Nb>0.lOwt.%。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高韌性耐磨鋼板，其特征在于，所述高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分和含量為:C:0.060.llwt.%、Si:0.200.45wt.%、Mn:0.651.50wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.OlOwt.%、Cr:00.50wt.%、Mo:00.45wt.%、Ni:00.70wt.%、Nb:00.045wt.%、B:0.00100.0040wt.%、A1:0.0100.060wt.%，Ti:0.0100.040wt.%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.%>Si+Mn+Cr>1.30wt.%;Mo、Ni、Nb的含量滿足1.lOwt.%》Mo+Ni+Nb>0.lOwt.%。5.權(quán)利要求1至4所述的高韌性耐磨鋼板的制造方法，包括使權(quán)利要求1至4所列的化學(xué)成分進(jìn)行冶煉、澆鑄、加熱、軋制、冷卻、淬火和回火步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高韌性耐磨鋼板的制造方法，其特征在于，在所述加熱步驟中，加熱溫度為10501200°C。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高韌性耐磨鋼板的制造方法，其特征在于，在所述軋制步驟中，開軋溫度為1000115(TC，終軋溫度為80095(TC，軋后空冷。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高韌性耐磨鋼板的制造方法，其特征在于，在所述淬火步驟中，淬火溫度為Ac3+0100°C。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高韌性耐磨鋼板的制造方法，其特征在于，在所述回火步驟中，回火溫度為150400°C。全文摘要本發(fā)明提供了一種高韌性耐磨鋼板，其特征在于，所述高韌性耐磨鋼板的化學(xué)成分和含量為C0.04～0.11wt.％、Si0.10～0.50wt.％、Mn0.50～1.50wt.％、P＜0.015wt.％、S＜0.010wt.％、Cr0～0.60wt.％、Mo0～0.50wt.％、Ni0～0.80wt.％、Nb0～0.050wt.％、B0.0005～0.0040wt.％、Al0.010～0.060wt.％、Ti0.005～0.060wt.％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；且Si、Mn、Cr的含量滿足2.40wt.％≥Si+Mn+Cr≥1.30wt.％；Mo、Ni、Nb的含量滿足1.10wt.％≥Mo+Ni+Nb≥0.10wt.％。本發(fā)明所涉及的高韌性耐磨鋼板硬度大于350HB，縱向-40℃沖擊功大于100J，微觀組織為貝氏體或馬氏體，具有優(yōu)良的焊接性能。這種耐磨鋼生產(chǎn)工藝簡單易掌握，低溫韌性、焊接性能極佳。文檔編號(hào)C21D1/18GK101775539SQ20091004527公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2009年1月14日優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日發(fā)明者姚連登,李紅斌,趙小婷申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司