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CN107400825A - 一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板 - Google Patents

一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板 Download PDF

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板。钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.15‑0.35%，Si：0.80‑1.25%，Mn：1.5‑2.7%，Mo：1.85‑2.05%，V：0.05‑0.08%，Al：0.02‑0.03%，Ti：0.01‑0.015%，Cr：≤0.7%，V：≤0.09%，P：≤0.01%，N：≤0.006%，O：≤0.007%，H：≤0.0005%，余量为Fe和不可避免的微量杂质。钢板经过冶炼、铸造、加热、轧制和冷却等步骤生产得到，该钢板具有良好的耐磨性能，强度高、韧性好。可以应用于抓斗刃口板的生产，能够承受大负荷、高磨损的工作环境，提高刃口板和抓斗的使用寿命。

Description

一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板。
背景技术
抓斗是一种广泛应用于有色、冶金、化工、建材、交通等领域的装卸工具常常用来抓取煤炭、水泥、化肥、砂石等散货物料，属于装载机中的一种易损件，由于其特殊的工作环境，因此这种部件通常使用特种钢材进行铸造，尤其在刃口部位，需要使用具有极高的强度、韧性以及耐磨性的钢板。
我国近些年基础设施建设的大量投资促进了工程机械需求的大幅提高，设备的产量和销量增加了，但是用于装载设备的抓斗刃口板用钢却还需要进行进口。国内生产的相应特种钢板可以达到性能要求，但是产量较低，不能完全满足生产需求。而能够大量生产的高强钢却存在韧性较低，耐磨性能较差的问题，不能用于抓斗刃口板的制造。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，该钢材具有强度高，韧性好，耐磨性强的特点，可以满足抓斗刃口板的性能要求，并且生产工艺能够进行推广，提高我国相关特种钢材的产量。
一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.15-0.35％，Si：0.80-1.25％，Mn：1.5-2.7％，Mo：1.85-2.05％，V：0.05-0.08％，Al：0.02-0.03％，Ti：0.01-0.015％，Cr：≤0.7％，V：≤0.09％，P：≤0.01％，N：≤0.006％，O：≤0.007％，H：≤0.0005％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
优选的，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.22-0.30％，Si：0.95-1.10％，Mn：1.9-2.3％，Mo：1.96-2.02％，V：0.06-0.07％，Al：0.025-0.027％，Ti：0.013-0.014％，Cr：≤0.65％，V：≤0.08％，P：≤0.009％，N：≤0.005％，O：≤0.006％，H：≤0.0004％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
进一步优选的，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.27％，Si：1.0％，Mn：2.1％，Mo：1.98％，V：0.065％，Al：0.026％，Ti：0.0135％，Cr：0.60％，V：0.065％，P：0.007％，N：0.004％，O：0.005％，H：0.0003％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
其中，所述钢板的制造方法包括：冶炼、铸造、加热、轧制和冷却等步骤，冶炼过程在转炉中进行，然后在炉外进行精炼，接着将温度为1550-1600℃的钢水铸造成型，冷却后得到钢坯，将钢坯送入加热电炉中升温到1000-1150℃，保温处理2-3h，接着送入到轧制设备中进行轧制，开轧温度为900-1100℃，终轧温度为800-900℃，轧制完成后迅速将钢板送入到循环水槽中进行水韧处理，钢材温度降至室温，水韧完成后将钢材升温到200-350℃，并保温1-2h，然后空冷到室温，得到所需抓斗刃口板用高强度耐磨钢板。
优选的，所述炉外精炼过程在精炼炉中进行，精炼炉中充入惰性气氛。
优选的，所述循环水槽中的循环水的温度为50-60℃。
优选的，所述轧制过程的道次为6-7道，总压下率大于60％。
优选的，所述钢板的抗拉强度为1200-1450MPa，布氏硬度为400-480HBW。
本发明提供的一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，与现有技术相比，具有以下优点：
该型钢板就有良好的结构强度，耐腐蚀性能也较好，可以应用于工程机械设备的生产制造，尤其是该钢材的耐磨性好，韧性高，非常适合生产抓斗刃口板这样的部件，在应对散货装卸这样重负荷、高磨损的严苛使用环境时，可以提高设备部件的使用寿命。
该型钢板的生产工艺相对传统的工艺进行了优化，可以提高抓斗刃口板用钢的生产效率，实现我国相关钢材的大批量生产，满足设备生产厂家对该型材料的需求，降低材料的进口依存度和相关设备的生产成本。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.15％，Si：0.80％，Mn：1.5％，Mo：1.85％，V：0.05％，Al：0.02％，Ti：0.01％，Cr：0.7％，V：0.09％，P：0.01％，N：0.006％，O：0.007％，H：0.0005％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
所述钢板的制造方法包括：冶炼、铸造、加热、轧制和冷却等步骤，冶炼过程在转炉中进行，将各部分原料投入转炉中，冶炼得到钢水，然后在炉外进行精炼，精炼过程在精炼炉中进行，精炼炉中充入惰性气氛，接着将温度为1550℃的钢水铸造成型，冷却后得到钢坯，将钢坯送入加热电炉中升温到1000℃，保温处理2h，接着送入到轧制设备中进行轧制，开轧温度为900℃，终轧温度为800℃，轧制过程的道次为6道，总压下率为65％，轧制完成后迅速将钢板送入到循环水槽中进行水韧处理，循环水槽中的循环水的温度为50℃，钢材温度降至室温，水韧完成后将钢材升温到200℃，并保温1h，然后空冷到室温，得到所需抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，该钢板的抗拉强度为1400MPa，布氏硬度为432HBW。
实施例2
一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.0.35％，Si：1.25％，Mn：2.7％，Mo：2.05％，V：0.08％，Al：0.03％，Ti：0.015％，Cr：0.5％，V：0.07％，P：0.008％，N：0.005％，O：0.006％，H：:0.0004％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
所述钢板的制造方法包括：冶炼、铸造、加热、轧制和冷却等步骤，冶炼过程在转炉中进行，将各部分原料投入转炉中，冶炼得到钢水，然后在炉外进行精炼，精炼过程在精炼炉中进行，精炼炉中充入惰性气氛，接着将温度为1600℃的钢水铸造成型，冷却后得到钢坯，将钢坯送入加热电炉中升温到1150℃，保温处理3h，接着送入到轧制设备中进行轧制，开轧温度为1100℃，终轧温度为900℃，轧制过程的道次为7道，总压下率为63％，轧制完成后迅速将钢板送入到循环水槽中进行水韧处理，循环水槽中的循环水的温度为60℃，钢材温度降至室温，水韧完成后将钢材升温到350℃，并保温2h，然后空冷到室温，得到所需抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，该钢板的抗拉强度为1380MPa，布氏硬度为415HBW。
实施例3
一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.27％，Si：1.0％，Mn：2.1％，Mo：1.98％，V：0.065％，Al：0.026％，Ti：0.0135％，Cr：0.60％，V：0.065％，P：0.007％，N：0.004％，O：0.005％，H：0.0003％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
所述钢板的制造方法包括：冶炼、铸造、加热、轧制和冷却等步骤，冶炼过程在转炉中进行，将各部分原料投入转炉中，冶炼得到钢水，然后在炉外进行精炼，精炼过程在精炼炉中进行，精炼炉中充入惰性气氛，接着将温度为1580℃的钢水铸造成型，冷却后得到钢坯，将钢坯送入加热电炉中升温到1100℃，保温处理2.5h，接着送入到轧制设备中进行轧制，开轧温度为1000℃，终轧温度为850℃，轧制过程的道次为6道，总压下率为62％，轧制完成后迅速将钢板送入到循环水槽中进行水韧处理，循环水槽中的循环水的温度为55℃，钢材温度降至室温，水韧完成后将钢材升温到250℃，并保温1.5h，然后空冷到室温，得到所需抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，该钢板的抗拉强度为1430MPa，布氏硬度为427HBW。
实施例4
一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.15％，Si：1.25％，Mn：1.6％，Mo：2.0％，V：0.06％，Al：0.02％，Ti：0.01％，Cr：0.5％，V：0.07％，P：0.005％，N：0.004％，O：0.006％，H：0.0003％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
所述钢板的制造方法包括：冶炼、铸造、加热、轧制和冷却等步骤，冶炼过程在转炉中进行，将各部分原料投入转炉中，冶炼得到钢水，然后在炉外进行精炼，精炼过程在精炼炉中进行，精炼炉中充入惰性气氛，接着将温度为1600℃的钢水铸造成型，冷却后得到钢坯，将钢坯送入加热电炉中升温到1000℃，保温处理2h，接着送入到轧制设备中进行轧制，开轧温度为900℃，终轧温度为800℃，轧制过程的道次为7道，总压下率为61％，轧制完成后迅速将钢板送入到循环水槽中进行水韧处理，循环水槽中的循环水的温度为50℃，钢材温度降至室温，水韧完成后将钢材升温到350℃，并保温2h，然后空冷到室温，得到所需抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，该钢板的抗拉强度为139MPa，布氏硬度为423HBW。
性能测试
根据GB/T 241862009《工程机械用高强度耐磨钢板》的试验方法，对本实施例钢材的布氏硬度、抗拉强度性能和横向延伸率进行测试得到如下结果：
表1：本实施例的硬度和拉伸性能测试结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
布氏硬度HBW 432 415 427 423
抗拉强度MPa/㎡ 1400 1380 1430 1390
延伸率％ 15％ 16％ 15％ 16％
然后对实施例进行磨损试验，得到如下测试结果：
表2：本实施例的磨损性能测试结果
分析以上数据得出结论，本发明提供的一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其结构强度高，硬度大，韧性强，并且具有良好的耐磨损性能，可以应用于在重负荷、高磨损环境中工作的抓斗刃口板的制造，性能优异。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于：所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.15-0.35%，Si：0.80-1.25%，Mn：1.5-2.7%，Mo：1.85-2.05%，V：0.05-0.08%，Al：0.02-0.03%，Ti：0.01-0.015%，Cr：≤0.7%，V：≤0.09%，P：≤0.01%，N：≤0.006%，O：≤0.007%，H：≤0.0005%，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
2.根据权利要求1所述一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.22-0.30%，Si：0.95-1.10%，Mn：1.9-2.3%，Mo：1.96-2.02%，V：0.06-0.07%，Al：0.025-0.027%，Ti：0.013-0.014%，Cr：≤0.65%，V：≤0.08%，P：≤0.009%，N：≤0.005%，O：≤0.006%，H：≤0.0004%，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
3.根据权利要求1所述一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于，所述钢板成分中各元素质量百分比为：C：0.27%，Si：1.0%，Mn：2.1%，Mo：1.98%，V：0.065%，Al：0.026%，Ti：0.0135%，Cr：0.60%，V：0.065%，P：0.007%，N：0.004%，O：0.005%，H：0.0003%，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
4.根据权利要求1所述一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于：所述钢板的制造方法包括：冶炼、铸造、加热、轧制和冷却等步骤，冶炼过程在转炉中进行，然后在炉外进行精炼，接着将温度为1550-1600℃的钢水铸造成型，冷却后得到钢坯，将钢坯送入加热电炉中升温到1000-1150℃，保温处理2-3h，接着送入到轧制设备中进行轧制，开轧温度为900-1100℃，终轧温度为800-900℃，轧制完成后迅速将钢板送入到循环水槽中进行水韧处理，钢材温度降至室温，水韧完成后将钢材升温到200-350℃，并保温1-2h，然后空冷到室温，得到所需抓斗刃口板用高强度耐磨钢板。
5.根据权利要求4所述一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于：所述炉外精炼过程在精炼炉中进行，精炼炉中充入惰性气氛。
6.根据权利要求4所述一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于：所述循环水槽中的循环水的温度为50-60℃。
7.根据权利要求4所述一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于：所述轧制过程的道次为6-7道，总压下率大于60%。
8.根据权利要求1所述一种抓斗刃口板用高强度耐磨钢板，其特征在于：所述钢板的抗拉强度为1200-1450MPa，布氏硬度为400-480HBW。
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