一种重载货架的高强度防腐钢板及其热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钢板及其制备方法，具体地说是一种重载货架的高强度防腐钢板 及其热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 仓储设备是指能够满足储藏和保管物品需要的技术装置和机具，仓储设备是仓储 与物流技术水平高低的主要标志，现代仓储设备体现了现代仓储与物流技术的发展。仓储 设备中的货架是比较常用的设备，穿梭车货架特点是叉车无需进入巷道，节省了时间，提高 人员及货物的安全性，库房内货物存取效率大幅度提高，充分利用库房空间，库房内可以利 用约80%~85%的空间，适合不同种类产品可以分层灵活存取，相比较驶入架，贯通架，结构 根稳固，安全系数高，可实现先进先出和先进后出；由于特殊物料的存放需要，穿梭车货架 的使用条件和环境越来越苛刻，对钢板的厚度要求越来越厚，相应地对用于仓储设备的钢 板的技术要求也不断提高，需要其有足够的横向屈服强度；另外，特别是用于存放一些易腐 蚀货物时，常常会因为钢板的被腐蚀而导致仓储设备在短时间内就断裂，增加了仓储成本； 且在一些寒冷地区，于货架承重的钢板的低温韧性也不高，也常会导致仓储设备在短时间 内就断裂。因此如何有效提高用于穿梭车货架的钢板的横向屈服强度、抗腐蚀性能以及低 温韧性是本领域技术人员一直需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种重载货架的高强 度防腐钢板及其热处理工艺，具有强抗腐蚀性能，横向屈服强度彡220MPa，高塑性，且具有 优异低温韧性。
[0004] 本发明解决以上技术问题的技术方案是：提供一种重载货架的高强度防腐钢 板，该钢板的成分及质量百分比为：C:0? 45-0. 49%、Mn:0? 27-0. 29%、Cr:2. 8-3. 9%、Si: 0? 18-0. 21%、Nb:0? 083-0. 085%、V:0? 03-0. 05%、Ti:0? 66-0. 79%、A1 :0? 53-0. 57%、Cu: 0. 09-0. 15%、Mo:0. 13-0. 15%、镧系稀土 ：0. 035-0. 043%、余量为Fe和不可避免的杂质； 所述镧系稀土的组分质量百分比为：铈：4-11%、铕：5-10%、铽：10-13%、钆：15-22%、镨： 12-15%、钬：0-4%、铒：15-20%、余量为镧，以上各组分之和为100% ; 该钢板中第一相为铁素体，第二相为珠光体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数 为5. 1-5. 3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5. 3-5. 5%，且无带状组织。
[0005] 本发明的进一步限定技术方案：前述的重载货架的高强度防腐钢板，所述杂质的 总含量彡 〇? 2%，其中，P彡 0? 015%、S彡 0? 007%、H彡 0? 004%、N彡 0? 006%、0 彡 45ppm。
[0006] 前述的重载货架的高强度防腐钢板，该钢板的成分及质量百分比为：C:0.45%、 Mn：0. 27%,Cr：2. 8%,Si：0. 18%,Nb：0. 083%,V：0. 03%,Ti：0. 66%,A1 ：0. 53%,Cu：0. 09%,Mo： 0. 13、镧系稀土 ：0. 035%、余量为Fe和不可避免的杂质； 所述镧系稀土的组分质量百分比为：铈：4%、铕：5%、铽：10%、钆：15%、镨：12%、铒：15%、 余量为镧，以上各组分之和为100% ; 该钢板中第一相为铁素体，第二相为珠光体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数 为5. 1%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5. 3%，且无带状组织。
[0007] 前述的重载货架的高强度防腐钢板，该钢板的成分及质量百分比为：C:0. 48%、 Mn：0. 28%,Cr：3. 4%,Si：0. 20%,Nb：0. 084%,V：0. 04%,Ti：0. 72%,A1 ：0. 55%,Cu：0. 12%,Mo： 0. 14%、镧系稀土 ：0. 041%、余量为Fe和不可避免的杂质； 所述镧系稀土的组分质量百分比为：铈：8%、铕：7%、铽：11%、钆：18%、镨：14%、钬：2%、 铒：18%、余量为镧，以上各组分之和为100% ; 该钢板中第一相为铁素体，第二相为珠光体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数 为5. 2%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5. 4%，且无带状组织。
[0008] 前述的重载货架的高强度防腐钢板，该钢板的成分及质量百分比为：C:0. 49%、 Mn：0. 29%,Cr：3. 9%,Si：0. 21%,Nb：0. 085%,V：0. 05%,Ti：0. 79%,A1 ：0. 57%,Cu：0. 15%,Mo： 0. 15%、镧系稀土 ：0. 043%、余量为Fe和不可避免的杂质； 所述镧系稀土的组分质量百分比为：铈：11%、铕：1〇%、铽：13%、钆：22%、镨：15%、钬： 4%、铒：20%、余量为镧，以上各组分之和为100% ; 该钢板中第一相为铁素体，第二相为珠光体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数 为5. 3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5. 5%，且无带状组织。
[0009] 前述的重载货架的高强度防腐钢板的热处理工艺，包括热锻一退火一回火一调质 热处理-冷却-表面强化热处理，包含以下步骤： 所述退火工序：热锻后，加温至910-950°C保温25-30分钟，然后炉冷至450-480°C后保 温12-15分钟，最后冷却至室温； 所述回火工序：将钢板通过回火炉回火加热到1150-1170°C，出炉后通过压缩空气 快速冷却到780-790°C，在线经第一冷却工序将钢板快速度冷却到520-540°C，再通过第 二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以 13-15°C/s的冷却速率将钢板水冷至940-960°C，然后采用风冷以7-9°C/s的冷却速率将 板坯冷至650-670°C，再采用气雾冷却以2-4°C/s的冷却速率将钢板水冷至520-540°C;所 述第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以3-5°C/s的冷却速率将钢板水冷至 310-340°C，采用水冷以6-8°C/s的冷却速率将钢板冷至室温； 所述调质热处理工序：采用两次回火与一次正火结合的工序，先第一次回火：加热温 度为820-860°C，到温后保温10_15min;然后空冷至室温后进行第二次回火，加热温度为 900-950°C，到温后保温25-28min，再正火：温度在750-790°C，到温后保温5-7min;然后进 入冷却工序； 所述冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以15_18°C/s的冷却速率将叶片水 冷至480-500 °C，然后空冷至360-390 °C，再采用水冷以5-8°C/s的冷却速率将叶片水冷至 室温； 所述表面强化热处理工序：热处理温度1120-1150°C，到温后保温15-19分钟，然后采 用水冷以4-8°C/s的冷却速率将叶片水冷至室温； 通过以上热机械控制轧制控制冷却工艺及热处理得到合理两相比的细小铁素体和珠 光体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为5. 1-5. 3%，1/4厚度至中心第二相体积百分 数为5. 3-5. 5%，且无带状组织。
[0010] 本发明的有益效果是： 本发明钢成分中各元素含量的控制起到的作用是：本发明钢板含c、Si、Mn元素，添 加Al、Nb、V、Ti、Cu、Cr和Mo可细晶强化及析出强化，且成本低廉，添加稀土元素镧、铈和 镨，并通过结合热机械控制轧制控制冷却工艺和热处理工艺可以得到铁素体加珠光体组 织，该钢板中第一相为铁素体，第二相为珠光体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为 5. 1-5. 3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5. 3-5. 5%，且无带状组织，从而成功生产出 货架重型梁的的钢板，具有很好的横向屈服强度及高塑性，横向抗拉强度多415MPa，横向 屈服强度彡220MPa，横向延伸率彡25%，厚度方向断面收缩率彡50%，-20°C夏比冲击功 彡 150J。
[0011] 本发明热机械控制轧制控制冷却工艺和热处理工艺的控制起到的作用是：钢板在 轧制过程中钢板厚度方向变形量