一種襯板用鋼、襯板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及襯板材料技術領域，尤其是涉及一種襯板用鋼、襯板及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在冶金、礦山、電力、建材等工業行業中，物料的破碎、研磨、輸送等，都要使用大量的襯板，襯板承受著不同程度的磨損和沖擊，導致襯板的使用壽命較短，更換頻繁，耗費量極大，是主要的易損件。目前各行業所用的襯板材質主要有高錳鋼、多元低合金鋼、鉻系白口鑄鐵等等。
[0003]根據上述，襯板在使用過程中主要承受磨損和沖擊，為了滿足襯板的使用要求，襯板需要具有一定的硬度，以使得襯板具有較強的耐磨性，抵抗使用過程中的磨損;襯板還需要具有一定的韌性，以使得襯板具有較強的抗沖擊性，抵抗使用過程中的沖擊。根據材料學原理，襯板的硬度和韌性是相互矛盾的兩個性能，硬度高，則韌性不太可能較高;韌性高，則硬度不太可能較高。為了提高襯板的使用壽命，行業技術人員進行了大量的研究。但是，目前對襯板的研究，大多數的目的是提高襯板材質的硬度，以提高襯板的耐磨性，而對襯板韌性的研究卻很少，對襯板硬度和韌性的平衡兼顧的研究更少。
[0004]因此，如何提供一種硬度和韌性可以平衡兼顧的襯板用材料，以提高襯板的使用壽命是目前本領域技術人員亟需解決的技術問題。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種襯板用鋼，該襯板用鋼具有平衡兼顧的硬度和韌性，能夠提高襯板的使用壽命。本發明另一目的是提供一種材質為上述襯板用鋼的襯板。本發明的另一個目的是提供一種上述襯板的制備方法。
[0006]為解決上述的技術問題，本發明提供的技術方案為:
[0007]一種襯板用鋼，包括以下重量百分比的組分:0.2 %?0.45 %的C; 0.2 %?0.5 %的Si ; 1.0 % ?1.5 % 的Μη; 0.2 % ?0.6 % 的Cr; 0.1 % ?0.3 % 的Mo ; 0.001 % ?0.003 % 的Nb;
0.1%?0.3%的￥;0.01%?0.05%的11，其余為?6以及不可避免的雜質。
[0008]優選的，所述Μη的重量百分比為1.1%?1.4%。
[0009]優選的，所述Cr的重量百分比為0.2 %?0.5 %。
[0010]優選的，所述Mo的重量百分比為0.15%?0.25%。
[0011]優選的，所述Nb的重量百分比為0.0015%?0.0025%。
[0012]優選的，所述V的重量百分比為0.15%?0.25%。
[0013]優選的，所述Ti的重量百分比為0.015%?0.045%。
[0014]與現有技術相比，本發明提供了一種襯板用鋼，本發明通過對制備襯板所需的襯板用鋼中元素種類和含量的控制和優化，使得本發明提供的襯板用鋼在具有一定的硬度的前提下還具有較高的韌性，基本上實現了在襯板用材質中硬度和韌性的平衡兼顧，該襯板用鋼成型后再經熱處理后硬度可達到55?60HRC，沖擊韌性ak2 20J/cm2，內部組織為細馬氏體與板條馬氏體，Acl線為730°C?750°C，Ac3線為760°C?780°C，提高了襯板在使用過程中的耐磨性和抗沖擊性，且由該襯板用鋼制備的襯板的性能穩定，在使用過程中沒有組織轉變，沒有變形，從而提高了襯板的使用壽命。
[0015]本發明還提供一種襯板，所述襯板為上述任意一項所述襯板用鋼。
[0016]本發明還提供一種上述襯板的制備方法，包括以下步驟:
[0017]1)煉鋼:經煉鋼得到化學成分與目標襯板相符合的鋼坯，所述鋼坯包括以下重量百分比的組分:0.2%?0.45%的C;0.2%?0.5%的Si; 1.0%?1.5%的 Μη;0.2%?0.6%的Cr; 0.1 % ?0.3 % 的Mo; 0.001 % ?0.003 % 的Nb; 0.1 % ?0.3 % 的 V; 0.01 % ?0.05 % 的Ti，其余為Fe以及不可避免的雜質；
[0018]2)乳鋼:將步驟1)得到的鋼坯經乳鋼得到厚度與目標襯板厚度相匹配以及相對應的鋼板；
[0019]3)退火:將步驟2)得到的鋼板進行完全退火，加熱溫度780°C?800°C，保溫3h?5h，爐內冷卻至室溫；
[0020]4)制坯:將步驟3)得到的鋼板切割成目標襯板變形需要尺寸的鍛坯；
[0021]5)鍛造:將步驟4)得到的鍛坯加熱至950°C?1000°C，然后用鍛造模具將加熱后的鍛坯鍛造成目標襯板所具有的形狀，得到襯板半成品；
[0022]6)精整:將步驟5)鍛造后得到的襯板半成品進行精整處理，所述精整處理包括去除飛邊以及修磨外形；
[0023]7)淬火:將步驟6)精整后的襯板半成品加熱至850°C?880°C進行淬火處理，淬火時間與襯板厚度匹配；
[0024]8)回火:將步驟7)淬火處理后得到的襯板半成品進行回火處理，加熱溫度200°C?220°C，保溫時間與襯板厚度匹配，得到襯板成品。
[0025]本發明還提供一種上述襯板的制備方法，包括以下步驟:
[0026]1)煉鋼:經煉鋼得到化學成分與目標襯板相符合的鋼坯，所述鋼坯包括以下重量百分比的組分:0.2%?0.45%的C;0.2%?0.5%的Si; 1.0%?1.5%的 Μη;0.2%?0.6%的Cr; 0.1 % ?0.3 % 的Mo; 0.001 % ?0.003 % 的Nb; 0.1 % ?0.3 % 的 V; 0.01 % ?0.05 % 的Ti，其余為Fe以及不可避免的雜質；
[0027]2)乳鋼:將步驟1)得到的鋼坯經乳鋼得到厚度與目標襯板厚度相匹配以及相對應的鋼板；
[0028]3)退火:將步驟2)得到的鋼板進行完全退火，加熱溫度780°C?800°C，保溫3h?5h，爐內冷卻至室溫；
[0029]4)制坯:將步驟3)得到的鋼板切割成目標襯板變形需要尺寸的沖壓毛坯；
[0030]5)沖壓:將步驟4)得到的沖壓毛坯沖壓成目標襯板所具有的形狀和尺寸，得到襯板半成品；
[0031]6)精整:將步驟5)鍛造后得到的襯板半成品進行精整處理，所述精整處理包括去除飛邊以及修磨外形；
[0032]7)淬火:將步驟6)精整后的襯板半成品加熱至850°C?880°C進行淬火處理，淬火時間與襯板厚度匹配；
[0033]8)回火:將步驟7)淬火處理后得到的襯板半成品進行回火處理，加熱溫度200°C?220°C，保溫時間與襯板厚度匹配，得到襯板成品。
[0034]與現有技術相比，本發明提供了兩種襯板的制備方法，由于該制備方法使用上述的襯板用鋼作為原材料來制作襯板，由于該襯板用鋼原材料具有硬度和韌性，優良結合，并具有可鍛性工藝，因此使得本發明能夠采用熱態鍛造成型方法或冷態沖壓成型方法對鋼板進行加工成型，將鋼板加工成型為具有目標襯板形狀的襯板半成品，使得制備襯板無需再采用傳統的鑄造成型方法，克服了原有鑄造方法所具有的一系列不良缺點，降低了生產成本，減少了資源和能源消耗，減少了環境污染，且采用熱態鍛造成型方法或冷態沖壓成型方法得到的襯板，相較于鑄造成型方法，其組織更加致密，晶粒更加細小，各部位的性能更加均勻，工藝更加簡化。綜上，本發明在優化制備襯板所用的襯板用鋼中元素的種類和含量的基礎上，進一步地對襯板的制備方法進行了改進，充分利用該襯板用鋼具有較高韌性的特點，采用熱態鍛造成型方法或冷態沖壓成型方法對鋼板進行加工成型，元素強化和工藝強化相配合，進一步提高了所制得的襯板的耐磨性和抗沖擊性，進一步提高了襯板的使用壽命ο
【具體實施方式】
[0035]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是進一步說明本發明的特征及優點，而不是對本發明權利要求的限制。
[0036]本發明提供了一種襯板用鋼，包括以下重量百分比的組分:0.2%?0.45%的C;
0.2%?0.5%的51;1.0%?1.5%的]?11;0.2%?0.6%的0;0.1%?0.3%的]\10;0.001%?
0.003%的Nb;0.1%?0.3%的V;0.01%?0.05%的Ti，其余為Fe以及不可避免的雜質。
[0037]本發明在襯板用鋼中添加了C元素，C元素對于襯板用鋼的硬度有很大影響，當C含量大于0.5%，雖然襯板用鋼的硬度會得到提高，但是該C含量會導致襯板用鋼中產生大量的碳化物量，由于該大量碳化物的存在，導致襯板在使用過程中容易產生脆性斷裂。為了得到一種硬度和韌性平衡兼顧的襯板用鋼，且使得該襯板用鋼的內部組織為細馬氏體和板條馬氏體，本發明中所述C元素的重量百分比為0.2%?0.45 %，優選為0.25 %?0.40%，更優選為 0.30%?0.40%。
[0038]本發明在襯板用鋼中添加了Mn、Cr、Mo元素，該三種元素可以提高襯板用鋼的淬透性，使其具有較高的硬度。Cr還能提高襯板用鋼的電極電位，在濕磨過程中提高襯板的耐腐蝕性。因此，本發明中所述Μη元素的重量百分比為1.0%?1.5%，優選為1.1%?1.4%，更優選為1.15%?1.35%，更優選為1.2%?1.3%