本發(fā)明涉及鋼板，具體的，涉及一種高塑韌性耐磨鋼板及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、高塑韌性鋼板作為工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)材料，其耐磨性直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備的使用壽命和運(yùn)行效率。然而，在實(shí)際使用過程中，鋼板常常面臨耐磨性較差的問題。
2、鋼板的耐磨性與化學(xué)成分緊密相關(guān)。普通碳素鋼中碳含量相對(duì)較低，形成的滲碳體等硬質(zhì)相較少，在摩擦過程中難以抵御磨粒的切削作用。同時(shí)，雜質(zhì)元素如硫、磷等的存在，會(huì)降低鋼的韌性和強(qiáng)度，在磨損過程中易引發(fā)裂紋，加速材料的損耗。此外，鋼板的晶體結(jié)構(gòu)也對(duì)耐磨性有顯著影響，粗大的晶粒結(jié)構(gòu)在受到外力摩擦?xí)r，晶界處更容易產(chǎn)生滑移和破損，降低整體耐磨性。鋼板的熱處理工藝也至關(guān)重要，熱處理溫度、時(shí)間等不合理，會(huì)使鋼板無法獲得理想的金相組織，例如馬氏體含量不足，就無法充分發(fā)揮其高硬度和耐磨性的優(yōu)勢(shì)。此外，表面加工質(zhì)量同樣不容忽視，粗糙的表面更容易吸附磨粒，加劇磨損過程。
3、因此，需要提高鋼板的耐磨性，得到一種高塑韌性耐磨鋼板。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出一種高塑韌性耐磨鋼板及其制備方法，解決了相關(guān)技術(shù)中高塑韌性鋼板的耐磨性較差的問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明提出一種高塑韌性耐磨鋼板，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：c?0.09%~0.15%、si?0.45%~0.75%、cr?1.0%~1.5%、mn?0.5%~0.9%、mo?0.12%~0.20%、b?0.001%~0.002%、nb?0.01%~0.06%、w?0.9%~1.2%、p≤0.02%、s≤0.01%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。
4、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：c?0.09%~0.15%、si0.45%~0.75%、cr?1.0%~1.5%、mn?0.5%~0.9%、mo?0.12%~0.20%、b?0.001%~0.002%、nb?0.01%~0.06%、w?0.9%~1.2%、p≤0.02%、s≤0.01%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，且0.78%≤w-mo+nb≤1.08%。
5、本發(fā)明還提出所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，包括以下步驟：
6、s1、按照耐磨鋼板的組分稱取原料進(jìn)行冶煉，鑄造，得到鑄坯；
7、s2、對(duì)所述鑄坯進(jìn)行軋制，熱處理，得到所述高塑韌性耐磨鋼板。
8、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述熱處理依次包括第一段熱處理、第二段熱處理和第三段熱處理；
9、所述第一段熱處理時(shí)，以20~40℃/s的升溫速率升溫至850~900℃，保溫10~15min，冷卻至室溫；
10、所述第二段熱處理時(shí)，以15~25℃/s的升溫速率升溫至280~320℃，保溫5~10min；
11、所述第三段熱處理時(shí)，以80~90℃/s的降溫速率降溫至180~220℃，保溫3~6min，冷卻至室溫。
12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第三段熱處理時(shí)，以80~90℃/s的第一降溫速率降溫至180~220℃，保溫3~6min，再以5~90℃/s的第二降溫速率降溫至130~140℃，保溫3~6min，冷卻至室溫。
13、本發(fā)明對(duì)鋼板采用依次包括第一段、第二段和第三段的熱處理工藝，尤其是第三段熱處理，顯著提高了鋼板的韌性。在第一段熱處理中，以20~40℃/s的升溫速率快速升溫至850~900℃并保溫10~15min，實(shí)現(xiàn)了鋼板組織的均勻奧氏體化，避免因初始組織不均導(dǎo)致應(yīng)力集中，第二段熱處理，15~25℃/s的升溫速率升溫至280~320℃并保溫5~10min，促使奧氏體部分轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和珠光體，細(xì)化了晶粒結(jié)構(gòu)，增加位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻礙，初步提升韌性。關(guān)鍵的第三段熱處理，先以80~90℃/s的快速第一降溫速率降至180~220℃并保溫3~6min，迅速形成強(qiáng)韌性較好的貝氏體組織并使其均勻穩(wěn)定。隨后，5~90℃/s的第二降溫速率降溫至130~140℃并保溫3~6min，進(jìn)一步優(yōu)化貝氏體內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)，減少內(nèi)應(yīng)力。通過這一系列精確控制的熱處理過程，鋼板內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)得到全面優(yōu)化，應(yīng)力集中大幅減少，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受到更有效的阻礙，顯著提高了鋼板的韌性。
14、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第二降溫速率大于所述第一降溫速率。
15、本發(fā)明中，第三段的熱處理工藝中第二降溫速率大于第一降溫速率時(shí)，進(jìn)一步提高了鋼板的韌性。
16、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第三段熱處理時(shí)，以80~90℃/s的第一降溫速率降溫至180~220℃，保溫3~6min，再以10~15℃/s的第二降溫速率降溫至130~140℃，保溫3~6min，冷卻至室溫。
17、本發(fā)明中，第三段的熱處理工藝中第三段熱處理時(shí)，以80~90℃/s的第一降溫速率降溫至180~220℃，保溫3~6min，再以10~15℃/s的第二降溫速率降溫至130~140℃，保溫3~6min，冷卻至室溫時(shí)，鋼板的韌性達(dá)到更佳水平。
18、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述軋制依次包括熱軋和冷軋。
19、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述熱軋依次包括加熱、粗軋、精軋?zhí)幚怼?/p>
20、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述加熱的溫度為1200~1260℃；
21、所述精軋的開軋溫度為1000~1100℃，終軋溫度為850~900℃，卷取溫度為620~700℃，熱軋厚度為3~3.5mm。
22、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：
23、本發(fā)明中，通過限定mo?0.12%~0.20%、nb?0.01%~0.06%、w?0.9%~1.2%的質(zhì)量百分比，顯著提升了鋼板的耐磨性。在現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)鋼板時(shí)，沒有精準(zhǔn)控制mo、nb、w在特定的質(zhì)量百分比范圍內(nèi)，沒有充分認(rèn)識(shí)到這三種元素共同作用對(duì)提高耐磨性的協(xié)同效應(yīng)，本發(fā)明中，mo元素憑借形成高硬度碳化物和提高熱處理穩(wěn)定性，為鋼板構(gòu)建起抵抗磨損的堅(jiān)固骨架，增強(qiáng)其在各種工況下的耐磨能力。nb元素通過細(xì)化晶粒，增加晶界對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙，同時(shí)其碳氮化物的彌散強(qiáng)化作用，進(jìn)一步提升了鋼板的耐磨性能。w元素以高熔點(diǎn)和大原子半徑產(chǎn)生固溶強(qiáng)化效果，與形成的高硬度碳化物一起，增強(qiáng)了鋼板表面的抗磨損能力，當(dāng)這三種元素在特定的質(zhì)量百分比范圍內(nèi)時(shí)，協(xié)同效應(yīng)凸顯，mo和w形成的碳化物相互配合，強(qiáng)化耐磨骨架，nb細(xì)化的晶粒則為mo和w形成的碳化物提供更均勻的基體，使強(qiáng)化效果最大化。本發(fā)明生產(chǎn)的鋼板在承受磨損作用時(shí)，能夠憑借其優(yōu)化的組織結(jié)構(gòu)和強(qiáng)化機(jī)制，更有效地抵抗磨損，極大地延長了使用壽命。這使得該鋼板在礦山開采、建筑施工、機(jī)械制造等磨損嚴(yán)重的領(lǐng)域，能夠減少因磨損導(dǎo)致的頻繁更換，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
1.?一種高塑韌性耐磨鋼板，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：c?0.09%~0.15%、si?0.45%~0.75%、cr?1.0%~1.5%、mn?0.5%~0.9%、mo?0.12%~0.20%、b?0.001%~0.002%、nb?0.01%~0.06%、w?0.9%~1.2%、p≤0.02%、s≤0.01%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高塑韌性耐磨鋼板，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：c?0.09%~0.15%、si?0.45%~0.75%、cr?1.0%~1.5%、mn?0.5%~0.9%、mo?0.12%~0.20%、b?0.001%~0.002%、nb?0.01%~0.06%、w?0.9%~1.2%、p≤0.02%、s≤0.01%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，且0.78%≤w-mo+nb≤1.08%。
3.一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，用于制備權(quán)利要求1~2任意一項(xiàng)所述的一種高塑韌性耐磨鋼板，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，其特征在于，所述熱處理依次包括第一段熱處理、第二段熱處理和第三段熱處理；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，其特征在于，所述第三段熱處理時(shí)，以80~90℃/s的第一降溫速率降溫至180~220℃，保溫3~6min，再以5~90℃/s的第二降溫速率降溫至130~140℃，保溫3~6min，冷卻至室溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，其特征在于，所述第二降溫速率大于所述第一降溫速率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，其特征在于，所述第三段熱處理時(shí)，以80~90℃/s的第一降溫速率降溫至180~220℃，保溫3~6min，再以10~15℃/s的第二降溫速率降溫至130~140℃，保溫3~6min，冷卻至室溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，其特征在于，所述軋制依次包括熱軋和冷軋。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，其特征在于，所述熱軋依次包括加熱、粗軋、精軋?zhí)幚怼?/p>
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高塑韌性耐磨鋼板的制備方法，其特征在于，所述加熱的溫度為1200~1260℃；