本(ben)發明涉及金屬鑄造領域，尤其(qi)涉及一種(zhong)2300mpa級nm700耐磨鋼及其(qi)制備方法。

背景技術：

1、磨(mo)損是材(cai)(cai)料的(de)主要失(shi)效形式之一，每年因磨(mo)料磨(mo)損消耗的(de)鋼材(cai)(cai)達百萬噸以上。耐磨(mo)鋼廣泛(fan)應用于各(ge)類工程機(ji)(ji)械(xie)設備，如挖掘機(ji)(ji)、推土機(ji)(ji)、礦山(shan)機(ji)(ji)械(xie)、路基設備和自卸礦卡等。現有(you)技(ji)術(shu)中，低(di)合金(jin)耐磨(mo)鋼的(de)制(zhi)備方法通(tong)常(chang)采用mn、cr、ni、mo等元素(su)進(jin)行合金(jin)化。然而(er)ni、mo等合金(jin)價(jia)格較高，顯著(zhu)提升了(le)耐磨(mo)鋼的(de)生產成(cheng)本低(di)。

2、此外，現有耐磨鋼(gang)的(de)(de)強度級(ji)別(bie)大多數為(wei)1100mpa至1700mpa之間(jian)，少(shao)(shao)部分應用的(de)(de)nm600級(ji)別(bie)耐磨鋼(gang)，強度達到1900mpa左右(you)。還有耐磨鋼(gang)硬(ying)度為(wei)600hbw左右(you)的(de)(de)耐磨鋼(gang)，售價高昂，批量化應用較少(shao)(shao)。

3、然而隨(sui)著(zhu)工業的(de)(de)(de)飛速發展，各(ge)類機械設(she)(she)備日(ri)益呈朝著(zhu)復雜化、大型化和(he)輕量化的(de)(de)(de)方(fang)向發展，對工程(cheng)機械構建材料的(de)(de)(de)強(qiang)韌(ren)性(xing)(xing)、耐磨(mo)性(xing)(xing)和(he)焊接性(xing)(xing)提出(chu)了更(geng)高的(de)(de)(de)要求，尤其在(zai)礦山設(she)(she)備領域。由此也促進了工程(cheng)機械用(yong)鋼(gang)的(de)(de)(de)開發和(he)生產不斷向更(geng)高強(qiang)度(du)級別、更(geng)優綜合力學性(xing)(xing)能方(fang)向發展。因此，開發出(chu)一種(zhong)綜合性(xing)(xing)能良好、成本(ben)低廉(lian)的(de)(de)(de)低合金(jin)超(chao)高強(qiang)度(du)耐磨(mo)鋼(gang)對工程(cheng)機械的(de)(de)(de)發展具有重要意義。

技術實現思路

1、本發明的主要目的是提供一種2300mpa級nm700耐磨鋼及其制備方法，旨(zhi)在解(jie)決現有技術耐磨鋼強度較低(di)，生(sheng)產成本較高(gao)等問(wen)題。

2、為(wei)實現上述目的(de)(de)，本發明提供了一種2300mpa級(ji)nm700耐磨(mo)鋼(gang)，所述2300mpa級(ji)nm700耐磨(mo)鋼(gang)的(de)(de)基體組織(zhi)為(wei)納米(mi)級(ji)馬氏體，且所述馬氏體的(de)(de)板條之間分布著(zhu)納米(mi)級(ji)薄膜狀殘(can)余(yu)奧(ao)氏體，所述殘(can)余(yu)奧(ao)氏體的(de)(de)薄膜厚度5～30nm；

3、所述2300mpa級nm700耐磨(mo)鋼(gang)的化學組成及質(zhi)量百分數(shu)為0.45wt％≤c≤0.55wt％、0.80wt％≤si≤1.25wt％、0.70wt％≤mn≤1.20wt％、0.70wt％≤cr≤1.20wt％、0.10wt％≤v≤0.30wt％、0.05wt％≤ti≤0.35wt％、p≤0.005wt％、s≤0.003wt％、n≤0.0045wt％、0.04wt％≤als≤0.07wt％，其(qi)余為鐵和其(qi)他不可避免的雜質(zhi)。

4、進一步地，所述2300mpa級nm700耐磨鋼的抗拉強(qiang)度(du)≥2250mpa；屈服強(qiang)度(du)≥1980mpa；硬度(du)≥680hbw；斷面收縮(suo)率≥44％；延伸(shen)率≥10％。

5、本發明還提(ti)供一(yi)種2300mpa級nm700耐磨鋼(gang)的(de)制備方法，包括步驟：提(ti)供預處(chu)理(li)鋼(gang)板；所述預處(chu)理(li)鋼(gang)板的(de)化學(xue)組成及質量百分數(shu)為0.45wt％≤c≤0.55wt％、0.80wt％≤si≤1.25wt％、0.70wt％≤mn≤1.20wt％、0.70wt％≤cr≤1.20wt％、0.10wt％≤v≤0.30wt％、0.05wt％≤ti≤0.35wt％、p≤0.005wt％、s≤0.003wt％、n≤0.0045wt％、0.04wt％≤als≤0.07wt％，其余為鐵(tie)和其他不可(ke)避免(mian)的(de)雜(za)質。

6、對所(suo)述預處(chu)理(li)鋼板(ban)于900～940℃下進行淬(cui)火處(chu)理(li)，得(de)淬(cui)火后(hou)鋼板(ban)；其中(zhong)，所(suo)述淬(cui)火處(chu)理(li)的時長t滿足：以分鐘計，t＝1.4h+10，h為(wei)所(suo)述預處(chu)理(li)鋼板(ban)的厚度(du)，單位為(wei)mm。

7、所述淬(cui)火處理包括油淬(cui)處理；所述油淬(cui)處理的(de)油溫為10～80℃。

8、對所述淬火后鋼板于(yu)350～390℃下進行回火處理(li)，得所述2300mpa級nm700耐(nai)磨鋼。

9、進一步地，所(suo)述油溫為20～40℃。

10、進一步地，所述(shu)回火處理(li)的時長為10～40min。

11、進一步地(di)，所(suo)述(shu)回火處(chu)理包括水冷(leng)處(chu)理；所(suo)述(shu)水冷(leng)處(chu)理的(de)水溫(wen)為10～40℃。

12、進(jin)一步地，所(suo)述淬火(huo)處理的溫度為910～930℃。

13、進一步地，所(suo)述(shu)回火處理的(de)溫度(du)為365～385℃。

14、進一步(bu)地，所述(shu)預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)鋼板的制備方法為：對(dui)各(ge)合金組(zu)分依次進行kr脫(tuo)硫處(chu)(chu)理(li)(li)、冶煉處(chu)(chu)理(li)(li)、精煉處(chu)(chu)理(li)(li)、連鑄處(chu)(chu)理(li)(li)、加熱處(chu)(chu)理(li)(li)以及熱軋處(chu)(chu)理(li)(li)，得鋼板；室(shi)溫緩(huan)冷(leng)處(chu)(chu)理(li)(li)所述(shu)鋼板并切分，得所述(shu)預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)鋼板。

15、進一步地，所述鋼(gang)板的厚度(du)為(wei)10～16mm。

16、本發明達到(dao)的有益效(xiao)果：

17、本發(fa)明提供的2300mpa級(ji)nm700耐磨鋼(gang)的基體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)為納(na)米級(ji)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，且馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的板條之(zhi)間分(fen)布著(zhu)納(na)米級(ji)薄膜(mo)狀(zhuang)殘余奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，殘余奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的薄膜(mo)厚(hou)度(du)5～30nm，強度(du)高、達(da)到了nm700硬度(du)級(ji)別，應(ying)用前景廣闊。

18、本發明提(ti)供的(de)(de)(de)2300mpa級nm700耐磨鋼的(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)方(fang)法，通過常(chang)規元素的(de)(de)(de)匹(pi)配和微(wei)量(liang)微(wei)合(he)金元素v/ti的(de)(de)(de)匹(pi)配，并結合(he)900～940℃下(xia)(xia)的(de)(de)(de)淬火(huo)處(chu)理(li)以及350～390℃下(xia)(xia)的(de)(de)(de)回火(huo)處(chu)理(li)，可以保證制(zhi)備(bei)出的(de)(de)(de)2300mpa級nm700耐磨鋼具有高強度、良(liang)好的(de)(de)(de)力學性能，且(qie)生產(chan)成本較(jiao)低，整體制(zhi)備(bei)工藝(yi)簡單(dan)。其中，淬火(huo)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)時長t滿足：以分鐘計，t＝1.4h+10，h為(wei)(wei)所述(shu)預處(chu)理(li)鋼板的(de)(de)(de)厚度，單(dan)位為(wei)(wei)mm。

技術特征：

1.一種(zhong)2300mpa級(ji)nm700耐磨鋼(gang)，其特(te)征(zheng)在于，所(suo)(suo)(suo)述2300mpa級(ji)nm700耐磨鋼(gang)的(de)基體組織為納米(mi)級(ji)馬氏體，且所(suo)(suo)(suo)述馬氏體的(de)板條之(zhi)間(jian)分布著(zhu)納米(mi)級(ji)薄(bo)膜狀殘余奧(ao)氏體，所(suo)(suo)(suo)述殘余奧(ao)氏體的(de)薄(bo)膜厚度(du)5～30nm；

2.根(gen)據(ju)權利要求1所述(shu)的(de)2300mpa級(ji)nm700耐磨鋼，其特征在于，所述(shu)2300mpa級(ji)nm700耐磨鋼的(de)抗(kang)拉強度≥2250mpa；屈服強度≥1980mpa；硬度≥680hbw；斷(duan)面收縮(suo)率(lv)≥44％；延伸率(lv)≥10％。

3.一種如權利要求1或2所(suo)述的(de)2300mpa級nm700耐磨鋼的(de)制(zhi)備(bei)方法，其(qi)特征(zheng)在于(yu)，包括步驟(zou)：

4.根據權利要求3所述的制備(bei)方法(fa)，其特征在于，所述油溫為20～40℃。

5.根(gen)據權利(li)要求3所述(shu)的制(zhi)備方法(fa)，其特征在于，所述(shu)回火處理的時長為10～40min。

6.根(gen)據權(quan)利要(yao)求(qiu)3所(suo)述(shu)的制備方法，其特征在于，所(suo)述(shu)回火處(chu)理包括水(shui)冷處(chu)理；所(suo)述(shu)水(shui)冷處(chu)理的水(shui)溫為10～40℃。

7.根據權利要求3所述(shu)(shu)的(de)制(zhi)備方法(fa)，其(qi)特征在于，所述(shu)(shu)淬火處(chu)理的(de)溫度為910～930℃。

8.根(gen)據權利(li)要(yao)求3所述的(de)制備方法(fa)，其特征在(zai)于，所述回火處理的(de)溫(wen)度為365～385℃。

9.根據權利(li)要求3所(suo)述的制(zhi)備方法(fa)，其(qi)特(te)征在于，所(suo)述預處理鋼板的制(zhi)備方法(fa)為(wei)：

10.根據權(quan)利(li)要求8所述(shu)的(de)制備方法，其特征在于(yu)，所述(shu)鋼板的(de)厚度為10～16mm。

技術總結
本發明提供了一種2300MPa級NM700耐磨鋼及其制備方法，該2300MPa級NM700耐磨鋼的基體組織為納米級馬氏體，且馬氏體的板條之間分布著納米級薄膜狀殘余奧氏體，殘余奧氏體的薄膜厚度5～30nm。該2300MPa級NM700耐磨鋼強度高、達到了NM700硬度級別，應用前景廣闊。其制備方法，通過常規元素的匹配和微量微合金元素V/Ti的匹配，并結合900～940℃下的淬火處理以及350～390℃下的回火處理，可以保證制備出的2300MPa級NM700耐磨鋼具有高強度、良好的力學性能，且生產成本較低，整體制備工藝簡單。

技術研發人員：陳奎,梁亮,劉寧,劉旭輝,鄭慶,王松,朱鶴彬,齊江華,徐德強,劉湘,萬洋
受保護的技術使用者：湖南華菱漣源鋼鐵有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19