一种含稀土500HB级高韧性耐磨钢板及其生产方法与流程

本发明涉及钢铁生产，特别是涉及一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板及其生产方法。

背景技术：

1、耐磨钢具备优良的综合力学性能，成为应用最广的耐磨材料，被广泛应用于矿山机械、工程机械、煤矿机械等领域。近年来，随着国家对节能减排的要求越来越高，磨损材料开始走轻量化的道路，客户使用高等级耐磨钢，这样不仅要求材料有良好的硬度和耐磨性，对强度及低温冲击韧性也有较高的要求。

2、公开号为cn113667881a的专利公开了一种高性能耐磨钢板nm500e的生产方法，虽然-40℃低温冲击韧性≥45j，但是含有1.15～1.30的ni，钢板生产极高，无法推广应用。

3、公开号为cn103266269a的名称为一种hb5oo级热连轧高强耐磨钢及其生产方法的专利技术采用较低的合金设计，但是钢板低温冲击吸收功较低，另一方面该专利是基于热连轧，不适合于宽厚板线。

4、公开号为cn102943212a的名称为一种nm5oo高强度耐磨钢板及其热处理工艺的专利文件采用较低合金成本生产了nm500，但钢板韧性较差，且p、s夹杂物含量高，也影响了钢板性能的稳定性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板及其生产方法。

2、本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板，其化学成分及质量百分比如下：c：0.24%～0.28%，si：0.15%～0.25%，mn：0.30%～0.55%，p≤0.015%，s≤0.0015%，cr：0.90%～1.10%，mo：0.05～0.70，ni：0.05～0.25，ti：0.002%～0.005%，nb：0.055～0.065%，v：0.010～0.020%，b：0.0005%～0.0010%，alt：0.070%～0.085%，n≤0.0050%，h≤0.0003%，ceq≤0.60，稀土ce≥80ppm，其余为fe和不可避免的杂质

3、本发明进一步限定方案：

4、优选的，其化学成分及质量百分比如下：c：0.25%～0.26%，si：0.15%～0.25%，mn：0.30%～0.40%，p≤0.015%，s≤0.0015%，cr：0.90%～1.00%，mo：0.02～0.15，ni：0.08%～0.18%，ti：0.002%～0.003%，nb：0.055～0.065%，v：0.010～0.020%，b：0.0005%～0.0010%，alt：0.075%～0.085%，n≤0.0050%，h≤0.0003%，ceq≤0.60，稀土ce≥80ppm，其余为fe和不可避免的杂质。

5、优选的，其化学成分及质量百分比如下：c：0.265%～0.275%，si：0.15%～0.25%，mn：0.45%～0.55%，p≤0.015%，s≤0.0015%，cr：1.00%～1.10%，mo：0.15～0.55，ni：0.15%～0.25%，ti：0.004%～0.005%，nb：0.055～0.065%，v：0.010～0.020%，b：0.0005%～0.0010%，alt：0.075%～0.085%，n≤0.0050%，h≤0.0003%，ceq≤0.60，稀土ce≥80ppm，其余为fe和不可避免的杂质。

6、优选的，所述钢板宽度≥2000mm，厚度在4～50mm。

7、本发明提供一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板的生产方法，具体包括以下流程：合金原辅料准备-铁水脱硫预处理-转炉冶炼-lf及rh-连铸-铸坯验收-铸坯加热-除磷-轧制-空冷-探伤-抛丸-淬火-回火；

8、其中生产前合金、原辅料需烘烤；同时根据月份调整中间包烘烤时间；

9、铁水预处理扒渣后加入新渣；

10、转炉冶炼出钢时加入铝块，确保 alt≥0.015；转炉出钢前加入稀土合金；

11、lf工序加入脱氧剂、顶渣改质剂和电石快速造白渣，降低炉渣中的氧含量，且精炼出站前15分钟不加入任何合金；

12、rh进站前扔入碳化稻壳15～20袋，静搅时氩气流量控制在钢液蠕动不裸露为佳，出站后扔入碳化稻壳8～10袋；

13、rh出站要求t.o+t.n≤40ppm；

14、中间包钢液温度控制液相线温度+30～45℃；

15、连铸采用喂丝机从中间包喂入稀土合金线，喂丝速度为单位时间内喂入的丝线含ce量除以通钢量；

16、对连铸坯进行加热，在炉时间为150～390min，均热时间≥30min，出钢温度介于1190～1240℃之间；加热后进行控制轧制，第二阶段开轧温度为tnr±10℃，轧后空冷至室温；

17、轧后进行离线热处理，采用辊底式热处理炉进行淬火。

18、优选的，生产前合金、原辅料需烘烤2小时；同时根据月份调整中间包烘烤时间，其中5～9月中间包烘烤≥10小时，10～4月中间包烘烤≥6小时。

19、优选的，转炉冶炼出钢时加入铝块400kg，确保 alt≥0.015；转炉出钢前加入稀土合金60～100公斤。

20、优选的， 轧后进行离线热处理，采用辊底式热处理炉进行淬火，淬火温度控制在900～930℃之间，升温速率为1.80±0.1min/mm，保温时间为15～40min，淬火钢板利用车底式热处理炉进行回火，回火温度控制在200～220℃，升温速率为5.5min/mm，保温时间为45～100min，回火后出炉空冷。

21、优选的，钢板的显微组织为回火马氏体

22、本发明的有益效果是：本发明钢板力学性能达到以下水平：屈服强度≥1300mpa，抗拉强度≥1700mpa，延伸率≥15%，表面布氏硬度≥500hb，-40℃低温冲击功≥50j；

23、本发明在碳当量较低的条件下，通过合理的炼钢工艺优化、成分设计、微合金元素以及轧制-热处理工艺优化，实现较好的低温冲击韧性，且焊接性能良好，并具备一定的耐腐蚀性，相较常规耐磨钢耐腐蚀性能提高20%。

技术特征：

1.一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：c：0.24%～0.28%，si：0.15%～0.25%，mn：0.30%～0.55%，p≤0.015%，s≤0.0015%，cr：0.90%～1.10%，mo：0.05～0.70，ni：0.05～0.25，ti：0.002%～0.005%，nb：0.055～0.065%，v：0.010～0.020%，b：0.0005%～0.0010%，alt：0.070%～0.085%，n≤0.0050%，h≤0.0003%，ceq≤0.60，稀土ce≥80ppm，其余为fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：c：0.25%～0.26%，si：0.15%～0.25%，mn：0.30%～0.40%，p≤0.015%，s≤0.0015%，cr：0.90%～1.00%，mo：0.02～0.15，ni：0.08%～0.18%，ti：0.002%～0.003%，nb：0.055～0.065%，v：0.010～0.020%，b：0.0005%～0.0010%，alt：0.075%～0.085%，n≤0.0050%，h≤0.0003%，ceq≤0.60，稀土ce≥80ppm，其余为fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：c：0.265%～0.275%，si：0.15%～0.25%，mn：0.45%～0.55%，p≤0.015%，s≤0.0015%，cr：1.00%～1.10%，mo：0.15～0.55，ni：0.15%～0.25%，ti：0.004%～0.005%，nb：0.055～0.065%，v：0.010～0.020%，b：0.0005%～0.0010%，alt：0.075%～0.085%，n≤0.0050%，h≤0.0003%，ceq≤0.60，稀土ce≥80ppm，其余为fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板，其特征在于：所述钢板宽度≥2000mm，厚度在4～50mm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板的生产方法，其特征在于：具体包括以下流程：合金原辅料准备-铁水脱硫预处理-转炉冶炼-lf及rh-连铸-铸坯验收-铸坯加热-除磷-轧制-空冷-探伤-抛丸-淬火-回火；

6.根据权利要求5所述的一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板的生产方法，其特征在于：生产前合金、原辅料需烘烤2小时；同时根据月份调整中间包烘烤时间，其中5～9月中间包烘烤≥10小时，10～4月中间包烘烤≥6小时。

7.根据权利要求5所述的一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板的生产方法，其特征在于：转炉冶炼出钢时加入铝块400kg，确保 alt≥0.015；转炉出钢前加入稀土合金60～100公斤。

8.根据权利要求5所述的一种含稀土500hb级高韧性耐磨钢板的生产方法，其特征在于： 轧后进行离线热处理，采用辊底式热处理炉进行淬火，淬火温度控制在900～930℃之间，升温速率为1.80±0.1min/mm，保温时间为15～40min，淬火钢板利用车底式热处理炉进行回火，回火温度控制在200～220℃，升温速率为5.5min/mm，保温时间为45～100min，回火后出炉空冷。

技术总结
本发明公开了一种含稀土500HB级高韧性耐磨钢板，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.24%～0.28%，Si：0.15%～0.25%，Mn：0.30%～0.55%，P≤0.015%，S≤0.0015%，Cr：0.90%～1.10%，Mo：0.05～0.70，Ni：0.05～0.25，Ti：0.002%～0.005%，Nb：0.055～0.065%，V：0.010～0.020%，B：0.0005%～0.0010%，Alt：0.070%～0.085%，N≤0.0050%，H≤0.0003%，Ceq≤0.60，稀土Ce≥80ppm，其余为Fe和不可避免的杂质，本发明实现较好的低温冲击韧性，且焊接性能良好，并具备一定的耐腐蚀性，相较常规耐磨钢耐腐蚀性能提高20%。

技术研发人员：黄彪凯,洪君,姜在伟,王新,靳建锋,陈刚,雷晓荣,葛昕
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6