一种耐高温钢板的制作方法

文档序号:11146660阅读:819来源:国知局
本发明涉及钢板制造领域,具体涉及一种耐高温钢板。
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:钢板是用钢水浇注,冷却后压制而成的平板状钢材。钢板是平板状,矩形的,可直接轧制或由宽钢带剪切而成。钢板按厚度分,薄钢板<4毫米(最薄0.2毫米),厚钢板4-60毫米,特厚钢板60-115毫米。钢板按轧制分,分热轧和冷轧。薄板的宽度为500-1500毫米;厚的宽度为600-3000毫米。薄板按钢种分,有普通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按专业用途分,有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。随着科学技术和工业的发展,对材料提出了更高的要求,如应用在航天、铁路以及采矿领域的钢板,需要有很高的耐高温性能,而现有的碳钢已不能完全满足要求,很多钢板制造商为了提高其耐高温性能,在钢水中添加耐高温的材料,如硅、镍、铝、稀土元素等,这样做虽然在一定程度上提高了钢板的抗高温能力,却由于回火稳定性差的原因,导致钢板的脆性增大,易断裂,得到的钢板综合机械水平不高。技术实现要素:为了解决
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提到的问题,本发明提供了一种耐高温钢板,能够耐2000度以上的高温,并且机械性能在较高的水平。本发明是通过以下技术方案实现的:一种耐高温钢板,按照重量百分比计该钢板添加的合金元素由以下成分组成:Mo占0.005-0.008%、Mn占0.01-0.03%、Cr占0.03-0.05%、Ni占0.02-0.04%、V占0.003-0.005%、W占0.004-0.006%、Co占0.005-0.01%、Ti占0.02-0.03%、Al占0.06-0.09%,非金属元素含量为:C占0.2-0.4%、N占0.004-0.006%、Si占0.008-0.01%、B占0.004-0.006%、P占0.003-0.005%、S占0.002-0.004%。作为对上述方案的进一步描述,该钢板生产过程中满足以下条件:(1)加热炉升至1500℃,形成钢坯厚度为25-30厘米,在1200-1400℃下粗轧,1100-1300℃下精轧得到厚度为10-12毫米厚的热轧钢板;(2)空冷以每秒降低30-150℃的渐变速度进行,冷却时长在8-12秒之间,钢板降低至600-700℃时进行卷取;(3)卷取得到的热轧钢板在酸洗槽中进行酸洗,酸洗后在35-40%的轧制率下冷轧,得到的钢板厚度尺寸为3-5毫米;(4)将钢板经过清洗后送入退火槽进行连续退火,退火温度保持为700-900℃,退火后经过3-5分钟冷却至200-260℃,经过平整机进行光轧。作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)中酸洗液为质量浓度为30-40%的盐酸、六偏磷酸钠、磷酸氢二钠、硼酸、水的混合液,使用量比例为:15-20%、6-8%、5-7%、3-5%、剩余为水的含量。作为对上述方案的进一步描述,光轧后送入热处理炉中,经过锌锅进行锌镀后再送入合金化炉中在650-700℃温度范围下合金化处理及后续处理即得所述耐高温钢板。本发明的有益效果:传统的为了提高钢板的耐高温性是通过添加耐高温的材料,如硅、镍、铝、稀土元素等方式,而仅凭高的添加量并不能生成弥散分布的金属间化合物,因此耐高温性不稳定,并且增大了钢板的脆性,本发明改变了现有的方式,利用金属中的强化机制理论,采用固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相(沉淀和弥散)强化,增大了位错运动的阻力,加快奥氏体晶粒的长大速度,消除回火脆性,使制得的钢板充分利用了合金元素的强化作用,能够耐2800℃甚至更高的高温,并且钢板的机械强度也很突出,本发明的耐高温钢板在航空航天、机械制造、轨道铁路以及采矿领域将有很大的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。实施例1一种耐高温钢板,按照重量百分比计该钢板添加的合金元素由以下成分组成:Mo占0.005%、Mn占0.01%、Cr占0.03%、Ni占0.02%、V占0.003%、W占0.004%、Co占0.005%、Ti占0.02%、Al占0.06%,非金属元素含量为:C占0.2%、N占0.004%、Si占0.008%、B占0.004%、P占0.003%、S占0.002%。作为对上述方案的进一步描述,该钢板生产过程中满足以下条件:(1)加热炉升至1500℃,形成钢坯厚度为25厘米,在1200℃下粗轧,1100℃下精轧得到厚度为10毫米厚的热轧钢板;(2)空冷以每秒降低30-150℃的渐变速度进行,冷却时长在8-12秒之间,钢板降低至600℃时进行卷取;(3)卷取得到的热轧钢板在酸洗槽中进行酸洗,酸洗后在35%的轧制率下冷轧,得到的钢板厚度尺寸为3毫米;(4)将钢板经过清洗后送入退火槽进行连续退火,退火温度保持为700℃,退火后经过3分钟冷却至200℃,经过平整机进行光轧。作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)中酸洗液为质量浓度为30%的盐酸、六偏磷酸钠、磷酸氢二钠、硼酸、水的混合液,使用量比例为:15%、6%、5%、3%、剩余为水的含量。作为对上述方案的进一步描述,光轧后送入热处理炉中,经过锌锅进行锌镀后再送入合金化炉中在650-700℃温度范围下合金化处理及后续处理即得所述耐高温钢板。实施例2一种耐高温钢板,按照重量百分比计该钢板添加的合金元素由以下成分组成:Mo占0.006%、Mn占0.02%、Cr占0.04%、Ni占0.03%、V占0.004%、W占0.005%、Co占0.008%、Ti占0.025%、Al占0.075%,非金属元素含量为:C占0.3%、N占0.005%、Si占0.009%、B占0.005%、P占0.004%、S占0.003%。作为对上述方案的进一步描述,该钢板生产过程中满足以下条件:(1)加热炉升至1500℃,形成钢坯厚度为28厘米,在1300℃下粗轧,1200℃下精轧得到厚度为11毫米厚的热轧钢板;(2)空冷以每秒降低30-150℃的渐变速度进行,冷却时长在8-12秒之间,钢板降低至650℃时进行卷取;(3)卷取得到的热轧钢板在酸洗槽中进行酸洗,酸洗后在37%的轧制率下冷轧,得到的钢板厚度尺寸为4毫米;(4)将钢板经过清洗后送入退火槽进行连续退火,退火温度保持为800℃,退火后经过4分钟冷却至230℃,经过平整机进行光轧。作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)中酸洗液为质量浓度为35%的盐酸、六偏磷酸钠、磷酸氢二钠、硼酸、水的混合液,使用量比例为:18%、7%、6%、4%、剩余为水的含量。作为对上述方案的进一步描述,光轧后送入热处理炉中,经过锌锅进行锌镀后再送入合金化炉中在650-700℃温度范围下合金化处理及后续处理即得所述耐高温钢板。实施例3一种耐高温钢板,按照重量百分比计该钢板添加的合金元素由以下成分组成:Mo占0.008%、Mn占0.03%、Cr占0.05%、Ni占0.04%、V占0.005%、W占0.006%、Co占0.01%、Ti占0.03%、Al占0.09%,非金属元素含量为:C占0.4%、N占0.006%、Si占0.01%、B占0.006%、P占0.005%、S占0.004%。作为对上述方案的进一步描述,该钢板生产过程中满足以下条件:(1)加热炉升至1500℃,形成钢坯厚度为30厘米,在1400℃下粗轧,1300℃下精轧得到厚度为12毫米厚的热轧钢板;(2)空冷以每秒降低30-150℃的渐变速度进行,冷却时长在8-12秒之间,钢板降低至700℃时进行卷取;(3)卷取得到的热轧钢板在酸洗槽中进行酸洗,酸洗后在40%的轧制率下冷轧,得到的钢板厚度尺寸为5毫米;(4)将钢板经过清洗后送入退火槽进行连续退火,退火温度保持为900℃,退火后经过5分钟冷却至260℃,经过平整机进行光轧。作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)中酸洗液为质量浓度为40%的盐酸、六偏磷酸钠、磷酸氢二钠、硼酸、水的混合液,使用量比例为:20%、8%、7%、5%、剩余为水的含量。作为对上述方案的进一步描述,光轧后送入热处理炉中,经过锌锅进行锌镀后再送入合金化炉中在650-700℃温度范围下合金化处理及后续处理即得所述耐高温钢板。性能试验对本发明得到的钢板进行一系列性能测试,并与普通钢板(作为对比例)做一比较,将结果记录如下表所示:项目耐高温强度抗拉强度(N/mm2)延伸率(%)冲击韧性(KJ/m)实施例1可耐2800℃高温152019950实施例2可耐2900℃高温156021980实施例3可耐2850℃高温153020960对比例可耐1350℃高温87016670通过比较发现:本发明制得的耐高温钢板可以耐2000多度高温,并且力学性能不受影响,抗拉强度达到1560N/mm2,延伸率以及冲击韧性都能够达到大型焊件的结构要求。当前第1页1 2 3 
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