CN110100034A - 高硬度耐磨钢以及制造该高硬度耐磨钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于建筑机械等的耐磨钢，并且更具体地涉及厚度为40至130t(mm)的具有优异耐磨性以及高强度和冲击韧性的高硬度耐磨钢、以及用于制造该高强度耐磨钢的方法。

Description

高硬度耐磨钢以及制造该高硬度耐磨钢的方法

技术领域

本公开涉及用于建筑机械等的耐磨钢，并且更具体地涉及高硬度耐磨钢以及制造该高强度耐磨钢的方法。

背景技术

在用于如建筑、土木工程、采矿业和水泥行业的许多行业领域中的建筑机械和工业机械的情况下，由于作业期间的摩擦可能导致严重的磨损，因此需要使用具有耐磨性的材料。

通常，厚钢板的耐磨性和硬度是彼此相关的。因此，在可能被磨损的厚钢板的情况下，需要增加厚钢板的硬度。为了确保更稳定的耐磨性，需要从厚钢板的表面穿过板厚度的内部处(t/2附近，t＝厚度)具有均匀的硬度(例如，在厚钢板的表面上和内部中具有相同水平的硬度)。

通常，为了获得高硬度的厚钢板，广泛使用一种在轧制后再加热至Ac3温度以上，然后进行淬火的方法。

例如，专利文献1和2公开了一种通过增加C含量并添加大量的用于提高淬透性的元素如Cr、Mo等来增大表面硬度的方法。

然而，为了制造超厚钢板，需要添加更多的可硬化元素以确保钢板的心部区域的淬透性。在这种情况下，当添加大量的C和可硬化合金时，存在制造成本增加并且可焊性和低温韧性降低的问题。

因此，需要一种能够在必然添加可硬化合金以确保淬透性的情况下确保高强度和高冲击韧性以及通过确保高硬度来确保优异的耐磨性的方法。

(专利文献1)日本专利特许公报No.1996-041535

(专利文献2)日本专利特许公报No.1986-166954

发明内容

技术问题

本公开的一方面是提供厚度为40mm至130mm的具有高强度和冲击韧性以及具有优异的耐磨性的高硬度耐磨钢、以及制造该高硬度耐磨钢的方法。

技术方案

根据本公开的一方面，高硬度耐磨钢以重量％计包含：0.10％至0.32％的碳(C)、0.1％至0.7％的硅(Si)、0.6％至1.6％的锰(Mn)、0.05％或更少(不包括0％)的磷(P)、0.02％或更少(不包括0％)的硫(S)、0.07％或更少(不包括0％)的铝(A1)、0.1％至1.5％的铬(Cr)、0.01％至2.0％的镍(Ni)、0.01％至0.8％的钼(Mo)、50ppm或更少(不包括0)的硼(B)、和0.04％或更少(不包括0％)的钴(Co)，该高硬度耐磨钢还包含0.5％或更少(不包括0％)的铜(Cu)、0.02％或更少(不包括0％)的钛(Ti)、0.05％或更少(不包括0％)的铌(Nb)、0.05％或更少(不包括0％)的钒(V)、和2ppm至100ppm的钙(Ca)中的一者或更多者，并包括余量的铁(Fe)和其他不可避免的杂质，该耐磨钢满足关系表达式1：

显微组织包含面积分数为97％或更多的马氏体和3％或更少的贝氏体。

[关系表达式1]

t_{(V_M97)}＜0.55HI

其中，t_{(V_M97)}是具有在钢的沿厚度方向的心部区域中的马氏体分数为97％或更多的显微组织的钢的厚度，并且HI是由合金元素决定的淬透性指数并由以下组分关系来表示：

[HI＝0.54[C]×(0.73[Si]+1)×(4.12[Mn]+1)×(0.36[Cu]+1)×(0.41[Ni]+1)×(2.15[Cr]+1)×(3.04[Mo]+1)×(1.75[V]+1)×(0.12[Co]+1)×33]，其中，每个元素指的是重量含量。

根据本公开的另一方面，制造高硬度耐磨钢的方法包括：制备满足上述合金组成的钢板坯；在以1050℃至1250℃的温度加热钢板坯；在950℃至1050℃的温度范围内对经再加热的钢板坯进行粗轧；在粗轧之后，通过在750℃至950℃的温度范围内对钢板坯进行精轧来制造热轧钢板；将热轧钢板空气冷却至室温，然后在以850℃至950℃的温度、20分钟或更长的炉时间对热轧钢板进行再加热热处理；以及在再加热热处理之后，以2℃/s或更高的冷却速率将热轧钢板淬火至200℃以下。

有益效果

根据本公开的一个实施方案，可以提供就具有40mm至130mm的厚度的厚钢材而言具有高硬度和高强度的耐磨钢。

具体地，根据本公开的一个实施方案的耐磨钢即使在板的沿厚度方向的心部区域中也可以具有350HB或更大的高硬度，同时确保360HB至440HB的表面硬度。

附图说明

图1是本公开的实施例3中的板的沿厚度方向的心部区域(1/2t(mm)点)的显微组织的测量图像。

具体实施方式

本公开的发明人已经对可以适用于建筑机械等的材料进行了深入研究。特别地，为了提供除了高硬度以确保耐磨性以外还具有高强度和高韧性(这是基本上所需的物理性能)的钢材，需要优化作为合金组成的可硬化元素的含量并优化制造条件。因此，根据本公开的一个实施方案，可以提供具有有利于确保这种物理性能的显微组织的耐磨钢。

在下文中，将详细描述本公开的实施方案。

根据本公开的实施方案，高硬度耐磨钢可以以重量％计包含：0.10％至0.32％的碳(C)、0.1％至0.7％的硅(Si)、0.6％至1.6％的锰(Mn)、0.05％或更少(不包括0％)的磷(P)、0.02％或更少(不包括0％)的硫(S)、0.07％或更少(不包括0％)的铝(Al)、0.1％至1.5％的铬(Cr)、0.01％至2.0％的镍(Ni)、0.01％至0.8％的钼(Mo)、50ppm或更少(不包括0)的硼(B)、和0.04％或更少(不包括0％)的钴(Co)。

在下文中，将详细描述对如上所述的根据本公开中的实施方案所提供的高硬度耐磨钢的合金组成进行控制的原因。在这种情况下，除非另有说明，否则每种组分的含量指的是重量％。

C：0.10％至0.32％

碳(C)对于提高具有马氏体组织的钢的强度和硬度是有效的，并且是有效提高淬透性的元素。

为了充分确保上述效果，C的含量可以为0.10％或更多。然而，如果C的含量超过0.32％，则存在可焊性和韧性劣化的问题。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以将C的含量控制在0.10％至0.32％的范围内，更具体地为0.11％至0.29％，并且更具体地为0.12％至0.26％。

Si：0.1％至0.7％

硅(Si)是通过脱氧和固溶强化来有效地提高强度的元素。

为了获得上述效果，可以以0.1％或更多的量添加Si。然而，如果Si的含量超过0.7％，则可焊性可能劣化。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以将Si的含量控制在0.1％至0.7％内，并且更具体地控制在0.2％至0.5％的范围内。

Mn：0.6％至1.6％

锰(Mn)是抑制铁素体形成并降低Ar3温度从而有效地提高淬火性能并提高钢的强度和韧性的元素。

在本公开的一个实施方案中，Mn的含量可以为0.6％或更多以确保厚钢板的硬度。然而，如果Mn的含量超过1.6％，则可焊性劣化。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以将Mn的含量控制在0.6％至1.6％的范围内。

P：0.05％或更少

磷(P)是钢中不可避免地含有的并使钢的韧性劣化的元素。因此，通过显著减小P的含量，可以将P的含量控制为0.05％或更少，考虑到不可避免地含有的水平，P的含量不包括0％。

S：0.02％或更少

硫(S)是通过在钢中形成MnS夹杂物而使钢的韧性劣化的元素。因此，通过显著减小S的含量，可以将S的含量控制为0.02％或更少。然而，考虑到不可避免地含有的水平，S的含量不包括0％。

铝：0.07％或更少(不包括0％)

铝(Al)是用于钢的脱氧剂并且是有效降低钢水中氧含量的元素。如果Al的含量超过0.07％，则存在钢的洁净度劣化的问题。

因此，根据本公开的一个实施方案，考虑到炼钢过程中的载荷和制造成本的增加，可以将Al的含量控制为0.07％或更少且不包括0％。

Cr：0.1％至1.5％

铬(Cr)通过提高淬火性能来提高钢的强度，并且是有利于确保硬度的元素。

为了获得上述效果，可以以0.1％或更多的量添加Cr，但是如果Cr的含量超过1.5％，则可焊性差并且制造成本增加。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以将Cr的含量控制在0.1％至1.5％的范围内。

Ni：0.01％至2.0％

镍(Ni)是与Cr一起有效提高淬火性能以提高钢的韧性和强度的元素。

为了获得上述效果，可以以0.01％或更多的量添加Ni。然而，如果Ni的含量超过2.0％，则钢的韧性可能严重劣化，这可能由于昂贵的元素而致使制造成本增加。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以将Ni的含量控制在0.01％至2.0％的范围内。

Mo：0.01％至0.8％

钼(Mo)提高钢的淬火性能，并且是有效提高厚钢板的硬度的元素。

为了充分获得上述效果，可以以0.01％或更多的量添加Mo。然而，由于Mo也是昂贵的元素，并且如果Mo的含量超过0.8％，则制造成本增加并且可焊性劣化。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以将Mo的含量控制在0.01％至0.8％的范围内。

B：50ppm或更少(不包括0)

硼(B)是即使以相对少的量被添加也有效提高钢的淬火性能进而提高强度的元素。

然而，如果硼的含量过多，则钢的韧性和可焊性劣化。因此，可以将硼的含量控制为50ppm或更少且不包括0％。

Co：0.04％或更少(不包括0％)

钴(Co)是通过提高钢的淬火性能而有利于确保钢的硬度和强度的元素。

然而，如果钴的含量超过0.04％，则钢的淬火性能可能降低，并且由于昂贵的元素而增加了制造成本。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以以0.04％或更少且不包括0％的量添加Co。更具体地，Co的含量可以在0.005％至0.035％的范围内，并且更具体地，在0.01％至0.03％的范围内。

除了上述合金组成之外，根据本公开的一个实施方案的耐磨钢还可以包含用于确保根据本公开中的实施方案所需的物理性能的元素。

具体地，耐磨钢还可以包含选自由不大于0.5％(不包括0％)的铜(Cu)、不大于0.02％(不包括0％)的钛(Ti)、不大于0.05％(不包括0％)的铌(Nb)、不大于0.05％(不包括0％)的钒(V)和2ppm至100ppm的钙(Ca)组成的组中的一者或更多者。

铜：0.5％或更少(不包括0％)

铜(Cu)是通过固溶强化提高钢的淬火性能并提高钢的强度和硬度的元素。

然而，如果Cu的含量超过0.5％，则发生表面缺陷，并且热加工性劣化。因此，当添加Cu时，可以以0.5％或更少的量添加Cu。

Ti：0.02％或更少(不包括0％)

钛(Ti)是使B的效果最大化的元素，B是有效改善钢的淬火性能的元素。具体地，Ti与氮(N)键合以形成TiN析出物，从而抑制BN的形成，并且因此增加了固溶B以显著提高对淬火性能的改善。

然而，如果Ti的含量超过0.02％，则形成粗的TiN析出物并且钢的韧性差。

因此，根据本公开的一个实施方案，当添加Ti时，可以以0.02％或更少的量添加Ti。

Nb：0.05％或更少(不包括0％)

铌(Nb)在奥氏体中固化以提高奥氏体的淬透性，并形成碳氮化物、如Nb(C,N)等，这有效地提高了钢的强度并抑制了奥氏体晶粒生长。

然而，如果Nb的含量超过0.05％，则形成粗的析出物，该粗的析出物是脆性断裂的起点，从而使韧性劣化。

因此，根据本公开的一个实施方案，当添加Nb时，可以以0.05％或更少的量添加Nb。

V：0.05％或更少(不包括0％)

钒(V)是通过在热轧后在再加热时形成VC碳化物而有利于抑制奥氏体晶粒生长、并改善钢的淬火性能从而确保强度和韧性的元素。

然而，V是昂贵的元素，并且如果V的含量超过0.05％，则制造成本增加。

因此，根据本公开的一个实施方案，当添加V时，可以将V的含量控制为0.05％或更少。

Ca：2ppm至100ppm

钙(Ca)具有通过由于Ca与S的强键合力产生CaS而抑制在钢材的沿厚度方向的心部区域处偏析的MnS的形成的效果。此外，通过添加Ca产生的CaS具有在高湿度环境下提高耐腐蚀性的效果。

为了获得上述效果，可以以2ppm或更多的量添加Ca，但是如果Ca的含量超过100ppm，则在炼钢操作期间可能发生水口堵塞等。

因此，根据本公开的一个实施方案，可以将Ca的含量控制在2ppm至100ppm的范围内。

此外，根据本公开的一个实施方案的高硬度耐磨钢还包含0.05％或更少(不包括0％)的砷(As)、0.05％或更少(不包括0％)的锡(Sn)、和0.05％或更少(不包括0％)的钨(W)中的一者或更多者。

As对提高钢的韧性是有效的，并且Sn对提高钢的强度和耐腐蚀性是有效的。另外，W是除了通过提高淬火性能而提高强度之外还有效提高高温下的硬度的元素。

然而，如果As、Sn和W的含量各自超过0.05％，则不仅制造成本增加，而且钢的物理性能也可能恶化。

因此，根据本公开的一个实施方案，在还含有As、Sn或W的情况下，可以将As、Sn或W的含量控制成各自为0.05％或更少。

本公开的实施方案中的剩余物是铁(Fe)。然而，在一般的制造过程中，可能不可避免地包含来自原材料或周围环境的不期望的杂质，因此不能排除这些杂质。这些杂质对于制造领域的任何技术人员而言都是已知的，因此在本说明书中没有具体提及。

根据本公开的一个实施方案的满足上述合金组成的耐磨钢可以包含马氏体相作为基体的显微组织。

更具体地，根据本公开的一个实施方案的耐磨钢包含面积分数为97％或更多(包括100％)的马氏体相，并且作为耐磨钢的其他组织，可以包含贝氏体相。贝氏体相可以以3％或更少的面积分数包含在耐磨钢中，并且也可以形成为0％。

如果马氏体相的分数小于97％，则存在难以确保所需的强度和硬度的问题。

根据本公开的一个实施方案，马氏体相包含回火马氏体相。在如上所述的马氏体相包含回火马氏体相的情况下，可以更有助于确保钢的韧性。

另外，在根据本公开的一个实施方案的耐磨钢的情况下，与该耐磨钢的厚度和淬透性相关的合金元素的关系可以满足以下关系表达式1。

根据本公开的一个实施方案，仅通过确保钢中的马氏体相以97％或更大的面积分数位于钢的沿厚度方向的心部，可以确保目标硬度。为此，应满足以下关系表达式1。例如，即使在包含与淬透性相关的合金元素的情况下，除非满足以下关系表达式1，否则可能不会在钢的整个厚度上完全形成马氏体相。因此，可能不会确保硬度在目标水平。

[关系表达式1]

t_{(V_M97)}<0.55HI，

其中，t_{(V_M97)}是具有在钢的沿厚度方向的心部区域中的马氏体分数为97％或更多的显微组织的钢的厚度，并且HI(Hardenability Index)是由合金元素决定的淬透性指数并由以下组分关系来表示：

[HI＝0.54[C]×(0.73[Si]+1)×(4.12[Mn]+1)×(0.36[Cu]+1)×(0.41[Ni]+1)×(2.15[Cr]+1)×(3.04[Mo]+1)×(1.75[V]+1)×(0.12[Co]+1)×33]，其中，各个元素是与淬透性相关的合金元素，并且指的是重量含量。

因此，根据本公开的一个实施方案，满足上述关系表达式1，并且可以确保360HB至440HB的表面硬度和350HB或更高的心部硬度。例如，根据实施方案提供的耐磨钢的硬度在钢的整个厚度上可以是350HB或更高。

在这种情况下，“表面”指的是钢的表面区域，例如，在钢的表面下方沿厚度方向的表面下2mm位置的区域，并且“心部”指的是钢的沿厚度方向的心部区域，例如，1/2t或1/4t的区域(t指的是钢的厚度(mm))，但是本发明的实施方案不限于此。

在下文中，将详细描述根据本公开的另一实施方案的制造高硬度耐磨钢的方法。

简而言之，可以制备满足如上所述的合金组成的钢板坯，然后，可以使该钢板坯经受[再加热-粗轧-精轧-空气冷却-再加热热处理-淬火]的过程，从而制造出高硬度耐磨钢。在下文中，将详细描述各个工艺条件。

首先，可以制备满足本公开的实施方案中所提出的合金组成的钢板坯，然后以1050℃至1250℃的温度下对该钢板坯进行加热。

如果加热期间的温度低于1050℃，则Nb等的再固溶是不充分的，而如果温度超过1250℃，则奥氏体晶粒粗化，因此可能形成不均匀的组织。

因此，根据本公开的一个实施方案，当加热钢板坯时，可以在1050℃至1250℃的温度范围内进行加热。

可以使经加热的钢板坯经受粗轧和精轧以生产热轧钢板。

首先，在950℃至1050℃的温度范围内对经加热的钢板坯进行粗轧以制造棒材(bar)，然后可以在750℃至950℃的温度范围内对该棒材进行精热轧。

如果粗轧期间的温度低于950℃，则轧制负荷增加并且相对较弱地被压下，使得不能充分地对板坯的沿厚度方向的心部施加变形，因此，可能不会去除缺陷，诸如孔。另一方面，如果温度超过1050℃，则在轧制的同时发生再结晶后晶粒生长，因此初始奥氏体晶粒可能显著粗化。

如果精轧温度低于750℃，则由于两相区域轧制，可能在显微组织中形成铁素体。另一方面，如果温度超过950℃，则轧辊负荷变得过大，并且轧制性能可能变差。

可以将根据上述方法制造的热轧钢板空气冷却至室温，然后以850℃至950℃的温度、20分钟以上的炉时间使热轧钢板经受再加热热处理。

再加热热处理是将由铁素体和珠光体构成的热轧钢板逆向转变为奥氏体单相。如果在再加热热处理期间温度低于850℃，则不能充分地进行奥氏体化并且混合有粗的软铁素体，因此，存在最终产品的硬度可能降低的问题。另一方面，如果温度超过950℃，则奥氏体晶粒***，并且提高了增大淬火性能的效果，但是钢的低温韧性差。

如果在上述温度范围内再加热的炉时间小于20分钟，则不能充分进行奥氏体化，使得可能不会充分获得由于随后的快速冷却引起的相转变、即马氏体组织。

在再加热热处理完成后，可以使热轧钢板基于板厚的心部区域(例如1/2t点(t指的是厚度(mm))以2℃/s或更高的冷却速率经受淬火至200℃以下。在这种情况下，该冷却可以是水冷。

如果再加热热处理后的冷却速率低于2℃/s或冷却终止温度超过200℃，则在淬火期间可能形成铁素体相，或者可能形成过量的贝氏体相。

在本公开的实施方案中，冷却速率的上限没有特别限制，并且可以考虑设备限制来适当地设定。

如上所述，已经被冷却的热轧钢板满足上述关系表达式1，并且当显微组织如本公开中所预期的那样形成时，可以提供具有优异的强度和硬度的耐磨钢。

另一方面，在再加热热处理和淬火处理完成之后的热轧钢板可以是具有40mm至130mm的厚度的厚钢板，并且可以进一步对该厚钢板进行回火处理。

根据本公开的一个实施方案，可以对钢中的含碳量为多于0.16％、更具体地为0.18％或更多的钢进行回火处理，以确保钢的心部区域硬度以及表面硬度达到目标水平。然而，即使在钢中的碳含量为0.16％或更少的情况下，也可以毫无困难地进行回火处理。

具体地，在回火过程中，可以将经再加热热处理和淬火的热轧钢板加热至300℃至600℃的温度，然后可以进行60分钟以内的热处理。

如果在回火过程中温度低于300℃，则可能出现回火马氏体的脆性，并且可能降低钢的强度和韧性。另一方面，如果温度超过600℃，由于再结晶，钢的强度可能急剧下降。

如果在回火过程中时间超过60分钟，则淬火后形成的马氏体组织中的高位错密度降低，从而导致硬度急剧下降。

根据上述制造条件制造的根据本公开的一个实施方案的热轧钢板具有马氏体相(包括回火马氏体)作为主要相的显微组织，并且在整个厚度上具有高硬度。

在下文中，将更详细地描述本公开的实施方案。然而，应当指出的是，以下实施方案旨在更详细地说明本发明而不是限制本发明的范围。由权利要求中所阐述的内容及由此合理推断的内容来确定本公开的范围。

发明实施方式

(实施方案)

在制备出具有表1和表2中所示的合金组成的钢板坯之后，以1050℃至1250℃的温度对钢板坯进行加热，然后使钢板坯在950℃至1050℃的温度范围内经受粗轧，以制备棒材(bar)。然后，使棒材(bar)中的每个棒材在表3中所示的温度下经受精轧，以制造热轧钢板，然后将制造的热轧钢板冷却至室温。随后，使热轧钢板经受再加热处理，然后进行水冷(淬火)。此时，再加热热处理和水冷的条件如下表3中所示。

使如上所述制造的热轧钢板中的一些热轧钢板进一步经受回火热处理。

然后，测量每个热轧钢板的显微组织和机械性能，并且结果示出于下表4中。

在显微组织中，样品是通过切割成所需尺寸以产生抛光表面、然后使用Nital溶液进行腐蚀来制备的。然后，使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察距显微组织的表面层沿厚度方向2mm的位置和显微组织的沿厚度方向的心部中的1/2t(mm)位置。

使用布氏硬度试验机(载荷为3000kgf、直径为10mm的钨压头)和夏比冲击试验机测量硬度和韧性。在这种情况下，表面硬度是将板表面磨削2mm之后的三次测量结果的平均值。截面硬度是在沿板的厚度方向切割样品之后在板的沿厚度方向的心部处、例如1/2t位置处的三次测量结果的平均值。此外，夏比冲击试验结果是通过在从1/4t位置取样后取在-40℃下的三次测量结果的平均值得到的。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

如表1至表4中所示，满足钢合金组成、关系表达式1和制造条件中的全部的实施例1至9在钢的沿厚度方向的心部区域处具有97％或更多的马氏体相。除了高强度和韧性之外，还形成在目标水平处的表面硬度值和心部硬度值。

在使用钢A的比较例1至3中，表面硬度满足本公开的水平，但是在心部区域处的马氏体相不足，并且不能确保350HB或更高的心部硬度。

使用含有预定量或更多的碳的钢B的比较例4的表面硬度过高，超过440HB。在比较例5中，即使在进行回火以降低表面硬度时，表面硬度也相对较高。在再加热热处理后的淬火期间以非常缓慢的冷却速率进行冷却的比较例6中，在钢的心部区域中产生大量的贝氏体相，因此，不能满足350HB或更高的心部硬度。

在使用含有预定量或更多的碳的钢C的比较例7中，由于在再加热热处理之后的淬火期间进行快速冷却，因此表面硬度非常高、约为550HB。在比较例8中，进行回火以降低比较例8中的表面硬度，但是心部硬度也一起被降低，因此，不能满足350HB或更高的心部硬度。同样在比较例9的情况下，因未进行回火，表面硬度超过440HB。

在比较例10和11的情况下，使用含有预定量或更多的碳的钢，但是由于没有进行回火处理，因此表面硬度超过440HB。

在比较例12中，由于在再加热热处理后的淬火期间冷却终止温度超过200℃，因此在钢的心部区域处没有充分形成马氏体相分数，从而导致心部硬度降低。

图1示出了观察实施例3的显微组织的心部区域的结果，并且可以在目视确认形成了马氏体相。

Claims (7)

1.一种高硬度耐磨钢，包含：

以重量％计，0.10％至0.32％的碳(C)、0.1％至0.7％的硅(Si)、0.6％至1.6％的锰(Mn)、0.05％或更少且不包括0％的磷(P)、0.02％或更少且不包括0％的硫(S)、0.07％或更少且不包括0％的铝(Al)、0.1％至1.5％的铬(Cr)、0.01％至2.0％的镍(Ni)、0.01％至0.8％的钼(Mo)、50ppm或更少且不包括0的硼(B)、和0.04％或更少且不包括0％的钴(Co)，

所述耐磨钢还包含0.5％或更少且不包括0％的铜(Cu)、0.02％或更少且不包括0％的钛(Ti)、0.05％或更少且不包括0％的铌(Nb)、0.05％或更少且不包括0％的钒(V)、和2ppm至100ppm的钙(Ca)中的一者或更多者，并且包含余量的铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且满足关系表达式1：t_{(V_M97)}＜0.55HI

其中，t_{(V_M97)}是具有在钢的沿厚度方向的心部区域中的马氏体分数为97％或更多的显微组织的所述钢的厚度，HI是由合金元素决定的淬透性指数并由以下组分关系来表示：

[HI＝0.54[C]×(0.73[Si]+1)×(4.12[Mn]+1)×(0.36[Cu]+1)×(0.41[Ni]+1)×(2.15[Cr]+1)×(3.04[Mo]+1)×(1.75[V]+1)×(0.12[Co]+1)×33]，

其中，各个元素指的是重量含量，

其中，显微组织包含面积分数为97％或更多的马氏体和3％或更少的贝氏体。

2.根据权利要求1所述的高硬度耐磨钢，还包含0.05％或更少且不包括0％的砷(As)、0.05％或更少且不包括0％的锡(Sn)、和0.05％或更少且不包括0％的钨(W)中的一者或更多者。

3.根据权利要求1所述的高硬度耐磨钢，其中，所述耐磨钢满足360HB至440HB的表面硬度并具有350HB或更大的心部硬度。

4.一种制造高硬度耐磨钢的方法，所述方法包括：

制备钢板坯，所述钢板坯包含以重量％计的：0.10％至0.32％的碳(C)、0.1％至0.7％的硅(Si)、0.6％至1.6％的锰(Mn)、0.05％或更少且不包括0％的磷(P)、0.02％或更少且不包括0％的硫(S)、0.07％或更少且不包括0％的铝(Al)、0.1％至1.5％的铬(Cr)、0.01％至2.0％的镍(Ni)、0.01％至0.8％的钼(Mo)、50ppm或更少且不包括0的硼(B)、和0.04％或更少且不包括0％的钴(Co)，所述钢板坯还包含0.5％或更少且不包括0％的铜(Cu)、0.02％或更少且不包括0％的钛(Ti)、0.05％或更少且不包括0％的铌(Nb)、0.05％或更少且不包括0％的钒(V)、和2ppm至100ppm的钙(Ca)中的一者或更多者，并且包含余量的铁(Fe)和其他不可避免的杂质；

以1050℃至1250℃的温度加热所述钢板坯；

在950℃至1050℃的温度范围内对经再加热的所述钢板坯进行粗轧；

在所述粗轧之后，通过在750℃至950℃的温度范围内对所述钢板坯进行精轧来制造热轧钢板；

将所述热轧钢板空气冷却至室温，然后以850℃至950℃的温度、20分钟或更长的炉时间对所述热轧钢板进行再加热热处理；以及

在所述再加热热处理之后，以2℃/s或更高的冷却速率将所述热轧钢板淬火至200℃以下。

5.根据权利要求4所述的制造高硬度耐磨钢的方法，还包括：在冷却至200℃以下之后加热至300℃至600℃的温度，然后进行60分钟以内的热处理。

6.根据权利要求4所述的制造高硬度耐磨钢的方法，其中，所述钢板坯还包含0.05％或更少且不包括0％的砷(As)、0.05％或更少且不包括0％的锡(Sn)、和0.05％或更少且不包括0％的钨(W)中的一者或更多者。

7.根据权利要求4所述的制造高硬度耐磨钢的方法，其中，所述耐磨钢满足关系表达式1：t_{(V_M97)}＜0.55HI

其中，t_{(V_M97)}是具有在钢的沿厚度方向的心部区域中的马氏体分数为97％或更多的显微组织的所述钢的厚度，HI是由合金元素决定的淬透性指数并由以下组分关系来表示：

[HI＝0.54[C]×(0.73[Si]+1)×(4.12[Mn]+1)×(0.36[Cu]+1)×(0.41[Ni]+1)×(2.15[Cr]+1)×(3.04[Mo]+1)×(1.75[V]+1)×(0.12[Co]+1)×33]，

其中，各个元素指的是重量含量。