耐磨损钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供低温韧性和加热至低温回火脆化温度范围的部位的裂纹的产生抑制优良的耐磨损钢板及其制造方法。钢板的成分组成为以质量％计C：0.100％以上且小于0.175％、Si：0.05％以上且1.00％以下、Mn：0.50％以上且1.90％以下、P：小于0.006％、S：0.005％以下、Al：0.005％以上且0.100％以下、Cr：0.10％以上且1.00％以下、Nb：0.005％以上且0.024％以下、Ti：0.005％以上且0.050％以下、B：0.0003％以上且0.0030％以下、N：0.0010％以上且0.0080％以下。另外，板厚的1/4位置处的显微组织是原奥氏体平均粒径为20μm以上且60μm以下的马氏体单相组织或者马氏体与贝氏体的混合组织，并且岛状马氏体的面积百分率相对于组织整体小于5％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在产业机械、搬运机械等中使用的耐磨损钢板及其制造方法，涉及具备优良的低温韧性、在焊接热影响部或气体切割、等离子体切割等热熔断后的热影响部中加热至约300℃～约400℃的低温回火脆化温度范围的部位的延迟断裂所引起的裂纹的产生抑制优良的耐磨损钢板。
技术介绍
钢材的耐磨损性通过提高硬度而提高，在要求耐磨损性的构件中使用的钢材含有与所需硬度相适应的C量，并实施淬火处理或淬火回火处理。高硬度的耐磨损钢板通过焊接、气体切割、等离子体切割等再加热至约300℃～约400℃的低温回火脆化温度范围时，有可能在冷却至常温后产生因延迟断裂引起的裂纹。但是，不能避免焊接、气体切割等加工，防止上述裂纹成为课题。有时将再加热至低温回火脆化温度范围的部分的延迟断裂所引起的裂纹称为低温回火脆化裂纹、低温脆化裂纹。另外，耐磨损钢板有时也用于0℃以下的低温范围的作业，对于韧性低的钢板而言，使用中的脆性断裂的发生成为问题。通常，为了提高硬度而增加C量、为了提高淬透性而含有合金元素反而会使得材质变脆而使韧性降低。关于耐磨损钢板，提出了各种技术。例如，专利文献1～6中提出的耐延迟断裂特性优良的耐磨损钢板可改善制造状态的钢板的耐延迟断裂特性，关于再加热至低温回火脆化温度范围的部分中的延迟断裂特性的改善没有进行研究。关于低温韧性优良的耐磨损钢板，例如，在专利文献7、专利文献8、专利文献9等中公开了通过含有大量Cr、Mo等合金元素来提高耐磨损钢板的韧性的技术。在这些技术中，出于提高淬透性的目的而含有Cr，出于在提高淬透性的同时改善晶界强度的目的而含有Mo。另外，在专利文献7、8中，通过实施回火热处理来改善低温韧性。另一方面，作为致力于制造工艺的技术，存在有专利文献10中所公开的技术，其公开了通过在热轧工序中利用奥氏体形变而使原γ晶粒伸展从而改善韧性。作为抑制低温脆化裂纹的技术，在专利文献11中公开了通过以马氏体作为基体组织并将其原奥氏体粒径设定为30μm以下来抑制裂纹并且实现韧性的提高的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-115024号公报专利文献2：日本特开2002-80930号公报专利文献3：日本特开平05-51691号公报专利文献4：日本特开平01-255622号公报专利文献5：日本特开昭63-317623号公报专利文献6：日本特开2003-171730号公报专利文献7：日本特开平8-41535号公报专利文献8：日本特开平2-179842号公报专利文献9：日本特开昭61-166954号公报专利文献10：日本特开2002-20837号公报专利文献11：日本特开2009-30092号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，专利文献7～9中记载的耐磨损钢板通过含有大量合金元素来强化晶界强度从而使韧性提高，合金元素成本升高。专利文献7、专利文献8中记载的耐磨损钢板实施回火热处理，因此，硬度降低，不能避免对耐磨损性的不良影响。另外，专利文献10中记载的耐磨损钢板的制造方法中，在热轧工序中利用奥氏体形变，因此，在低温下结束，制造性差，并且为了稳定制造而需要严格的温度管理，在实际制造上不一定是容易的工艺。专利文献11中记载的耐磨损钢板的制造方法没有详细记载，但推测是为了得到期望的结晶粒径的显微组织而在能量高消耗型轧制后进行再加热淬火的工艺、或者通过直接淬火进行制造的工艺，在直接淬火的情况下，不仅需要低温下的轧制、高压下率等严格的制造条件管理，而且阻碍轧制效率，对轧制设备的负荷也大。另外，减小结晶粒径会使得到相变组织时的成核位点增加，从而导致淬透性降低，因此，有可能用于确保淬透性的合金元素的含量增加，制造成本增加。如上所述，尚未确立制造因焊接、熔断的热影响而被加热至低温回火脆化温度范围的区域中的冷却至常温后的延迟断裂得到抑制而具备优良的低温韧性的、廉价的耐磨损钢板的技术。因此，本专利技术的目的在于提供在廉价的成分组成下具备优良的低温韧性的耐低温回火脆化裂纹特性优良的耐磨损钢板及其制造方法。本专利技术以表面硬度以布氏硬度计为350HBW10/3000以上且450HBW10/3000以下的硬度的耐磨损钢板作为对象。用于解决问题的方法为了实现上述目的，本专利技术人对影响耐磨损钢板的耐低温回火脆化裂纹特性和低温韧性的各种因素进行了深入研究，从而发现，在厚钢板中减少脆化敏感性高的中心偏析带的中心偏析是重要的，通过在将P降低至0.006％以下的基础上控制偏析元素，能够抑制低温回火脆化裂纹。本专利技术是基于所得到的见解进一步进行研究而完成的，即，本专利技术为：1.一种耐磨损钢板，其表面硬度以布氏硬度计为350HBW10/3000以上且450HBW10/3000以下，其特征在于，具有以质量％计C：0.100％以上且小于0.175％、Si：0.05％以上且1.00％以下、Mn：0.50％以上且1.90％以下、P：小于0.006％、S：0.005％以下、Al：0.005％以上且0.100％以下、Cr：0.10％以上且1.00％以下、Nb：0.005％以上且0.024％以下、Ti：0.005％以上且0.050％以下、B：0.0003％以上且0.0030％以下、N：0.0010％以上且0.0080％以下、并且满足(1)式和(2)式、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，板厚的1/4位置和3/4位置处的显微组织是原奥氏体平均粒径为20μm以上且60μm以下的马氏体单相组织、或者原奥氏体平均粒径为20μm以上且60μm以下的马氏体与贝氏体的混合组织，并且贝氏体中的岛状马氏体以相对于组织整体的面积百分率计小于5％。DIH＝33.85×(0.1×C)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo+1)×(1.75×V+1)≥35…(1)CES＝5.5×C4/3+75.5×P+0.90×Mn+0.12×Ni+0.53×Mo≤2.70…(2)各式中，各合金元素设定为含量(质量％)，不含有的元素的含量设定为0。2.如1所述的耐磨损钢板，其特征在于，在上述成分组成的基础上，以质量％计含有选自Mo：0.05％以上且0.80％以下、V：0.005％以上且0.10％以下、Cu：0.10％以上且1.00％以下、Ni：0.10％以上且2.00％以下中的一种或两种以上。3.如1或2所述的耐磨损钢板，其特征在于，在上述成分组成的基础上，以质量％计含有选自Ca：0.0005％以上且0.0040％以下、Mg：0.0005％以上且0.0050％以下、REM：0.0005％以上且0.0080％以下中的一种或两种以上。4.一种耐磨损钢板的制造方法，所述耐磨损钢板的表面硬度以布氏硬度计为350HBW10/3000以上且450HBW10/3000以下，所述制造方法的特征在于，将具有1至3中任一项所述的成分组成的钢原材加热至1050℃以上且1200℃以下，然后，实施950℃以上的温度范围内的累积压下率为30％以上、并且低于940℃的温度范围内的累积压下率为30％以上且70％以下的热轧，在表面温度为Ar3+80℃以上且Ar3+180℃以下的温度下结束热轧，从Ar3点以上的温度起进行直接淬火，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨损钢板，其表面硬度以布氏硬度计为350HBW10/3000以上且450HBW10/3000以下，其特征在于，具有以质量％计C：0.100％以上且小于0.175％、Si：0.05％以上且1.00％以下、Mn：0.50％以上且1.90％以下、P：小于0.006％、S：0.005％以下、Al：0.005％以上且0.100％以下、Cr：0.10％以上且1.00％以下、Nb：0.005％以上且0.024％以下、Ti：0.005％以上且0.050％以下、B：0.0003％以上且0.0030％以下、N：0.0010％以上且0.0080％以下、并且满足(1)式和(2)式、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，板厚的1/4位置和3/4位置处的显微组织是原奥氏体平均粒径为20μm以上且60μm以下的马氏体单相组织、或者原奥氏体平均粒径为20μm以上且60μm以下的马氏体与贝氏体的混合组织，并且贝氏体中的岛状马氏体以相对于组织整体的面积百分率计小于5％，DIH＝33.85×(0.1×C)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo+1)×(1.75×V+1)≥35…(1)CES＝5.5×C4/3+75.5×P+0.90×Mn+0.12×Ni+0.53×Mo≤2.70…(2)各式中，各合金元素设定为含量(质量％)，不含有的元素的含量设定为0。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.28 JP 2014-0132971.一种耐磨损钢板，其表面硬度以布氏硬度计为350HBW10/3000以上且450HBW10/3000以下，其特征在于，具有以质量％计C：0.100％以上且小于0.175％、Si：0.05％以上且1.00％以下、Mn：0.50％以上且1.90％以下、P：小于0.006％、S：0.005％以下、Al：0.005％以上且0.100％以下、Cr：0.10％以上且1.00％以下、Nb：0.005％以上且0.024％以下、Ti：0.005％以上且0.050％以下、B：0.0003％以上且0.0030％以下、N：0.0010％以上且0.0080％以下、并且满足(1)式和(2)式、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，板厚的1/4位置和3/4位置处的显微组织是原奥氏体平均粒径为20μm以上且60μm以下的马氏体单相组织、或者原奥氏体平均粒径为20μm以上且60μm以下的马氏体与贝氏体的混合组织，并且贝氏体中的岛状马氏体以相对于组织整体的面积百分率计小于5％，DIH＝33.85×(0.1×C)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo+1)×(1.75×V+1)≥35…(1)CES＝5.5×C4/3+75.5×P+0.90×Mn+0.12×Ni+0.53×Mo≤2.70…(2)各式中，各合金元素设定为含量(质量％)，不含有的元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：柚贺正雄，三浦进一，大森章夫，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP