一种高强度钢制格栅板及其制备方法与流程

本发明涉及格栅板领域，具体为一种高强度钢制格栅板及其制备方法。

背景技术：

1、随着工业和建筑行业的快速发展，市场对格栅板的要求越来越高。格栅板是一种常用于建筑、工业和交通等领域的材料，用来隔离、装饰或增加结构强度。它具有高强度、耐腐蚀、防护性能等特点。目前常见的格栅板材料主要包括钢材、铝合金等，然而传统的钢材格栅板存在强度不足、易发生变形等问题。为了满足对于强度、耐久性和安全性的需求，高强度钢制格栅板应运而生。

2、传统格栅板通常采用普通钢材制作，其强度和耐久性相对较低，难以满足现代工业和建筑行业对于承载能力和使用寿命的要求。而高强度钢制格栅板则采用高强度钢材制作，具有更高的强度和耐久性，能够承受更大的荷载和抗腐蚀性能。通过采用先进的钢材制造工艺，可以使钢材具有更高的强度和均匀的组织结构。同时，采用先进的焊接技术，也可以提高格栅板的连接强度和稳定性。此外，传统表面处理方法也无法有效提高钢材的耐腐蚀性能，导致格栅板易受环境腐蚀影响。为了解决这个问题，可以采用先进的表面处理技术，以提高格栅板的耐腐蚀性能和延长使用寿命。

3、因此，我们提出一种高强度钢制格栅板及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强度钢制格栅板及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种高强度钢制格栅板的制备方法，包括以下步骤：

4、s1:将锰、铬、钼、钒、锆、铼和铁矿石投入真空感应炉中，进行熔炼，熔炼温度为1200～1400℃，加入碳、硅混合均匀，升温至1550～1600℃，制得铁水；将预处理后的铁水依次经过转炉冶炼、lf精炼和rh真空处理，再进行连铸，制得铸坯；

5、s2：将两件s1制得的铸坯分别进行加热、轧制，制得扁钢坯、圆钢坯；

6、s3：将扁钢坯、圆钢坯分别进行冷却、切割，进行缓冷，制得扁钢、横杆；

7、s4：将扁钢、横杆按间距经纬排列，通过焊接方式进行组装，制得钢制格栅板；

8、s5：对钢制格栅板依次进行打磨、抛光、清洗和干燥处理，置于磁控溅射真空腔室内；将crmoticopd靶材放置在溅射室内，使用氮气作为工作气氛，通过磁控溅射工艺在钢制格栅板表面沉积crmoticopdn涂层，冷却至室温，取出，制得高强度钢制格栅板。

9、进一步的，所述预处理工艺条件为：铁水的成分要求为0.3～0.7％si、p≤0.07％、s≤0.02％，温度1300～1400℃，扒渣后渣厚10～20mm。

10、进一步的，所述步骤s1中转炉冶炼采用双渣操作，终点碱度为3.0～3.5。

11、进一步的，所述步骤s1中lf精炼工艺条件为：温度1550～1650℃，时间30～40min，氩气流量100～200l/min。

12、进一步的，所述步骤s1中rh真空处理工艺条件为：真空度30～100pa，处理时间15～30min，真空处理后软吹15～30min，使用氩气作为工作气氛。

13、进一步的，所述步骤s1中连铸工艺条件为：中间包过热度20～30℃，铸机拉速0.5～0.8m/min。

14、进一步的，所述步骤s2中加热的工艺条件为：温度1150～1250℃、时间180～240min。

15、进一步的，所述步骤s2中扁钢坯的轧制工艺条件为：使用850粗轧机和wf5～40精轧机分别进行粗轧和精轧，粗轧的终轧温度为1000～1100℃，精轧的终轧温度为850～900℃。

16、进一步的，所述步骤s2中圆钢坯的轧制工艺条件为：使用ф550mm开坯机和ф400mm×3+ф320mm×4连轧机组进行轧制，开轧温度1020～1080℃，终轧温度820～880℃。

17、进一步的，所述步骤s3中扁钢坯的冷却工艺条件为：冷却介质为水，冷却速度45～60℃/s，冷却终止温度550～650℃。

18、进一步的，所述步骤s3中圆钢坯的冷却工艺条件为：冷床空冷，下冷床温度500～580℃。

19、进一步的，所述步骤s3中扁钢的规格为长500mm×宽150mm，扁钢的厚度为5mm。

20、进一步的，所述步骤s3中横杆的直径为8mm。

21、进一步的，所述步骤s4中间距为30×50mm。

22、进一步的，所述步骤s5中焊接方式为：采用200吨液压电阻焊自动化设备进行焊接。

23、进一步的，所述步骤s4中钢制格栅板包括以下质量百分比成分：

24、0.2～0.6％碳、0.6～0.9％硅、0.3～1.0％锰、磷≤0.03％、硫≤0.02％、4.0～5.5％铬、2.0～3.0％钼、0.3～0.4％钒、0.2～0.4％锆、0.1～0.2％铼、余量为铁。

25、进一步的，所述步骤s4中钢制格栅板的规格为长500mm×宽150mm×高30mm。

26、进一步的，所述步骤s5中crmoticopd靶材的制备工艺如下：

27、(1)将cr、mo、ti、co、pd金属单质粉末混合后，进行超声波清洗，清洗时间为10～15min，再进行烘干，制得混合金属粉末；

28、(2)将混合金属粉末置于熔炼炉腔体中，在真空环境下进行熔炼，经冷却固化后，制得crmoticopd合金铸锭；

29、(3)将crmoticopd合金铸锭切割成所需靶材，进行磨抛和清洗后，制得crninbgemo靶材。

30、在上述技术方案中，cr(铬)能够提高材料的耐腐蚀性能和强度，形成致密的氧化层，防止金属氧化和腐蚀；mo(钼)能够提高合金的硬度、强度和耐磨性；ti(钛)能够提高合金的强度和抗腐蚀性，同时还能细化合金的晶粒结构，改善合金的加工性能和热处理响应；co(钴)能够提高合金的强度、硬度和塑性；pd(钯)能增强合金的耐腐蚀性能，改善合金的加工性能，这些金属单质发挥协同作用，共同制备出了具有优良性能的crninbgemo靶材。

31、进一步的，所述crmoticopd靶材包括以下质量百分比成分：50～60％cr、12～18％mo、10～15％ni、6～10％co、5～9％pd。

32、进一步的，所述步骤s4中磁控溅射工艺条件为：真空度为1×10-4～2×10-3pa，溅射功率为100～200w，负偏压为100～200v，氮气流量为10～20sccm，工作压强为1～5pa，加热温度为300～500℃，溅射时间为60～120min，靶基距为9～10mm。

33、进一步的，所述步骤s5中crmoticopdn涂层厚度为20-50μm。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

35、1、本发明的一种高强度钢制格栅板及其制备工艺，通过将锰、铬、钼、钒、锆、铼和铁矿石熔炼，同时添加碳和硅等元素，得到高质量的铁水，这些合金元素的添加可以提高钢材的强度、耐腐蚀性和其他性能，确保格栅板具有卓越的特性；再通过转炉冶炼、lf精炼和rh真空处理等工艺，对铁水进行进一步的精炼和净化，提高钢的纯度和均匀性；使用连铸工艺将精炼后的铁水铸造成铸坯，再进行加热和轧制处理，可以改变铸坯的形状和尺寸，可使扁钢坯和圆钢坯具有优良的尺寸精度和均匀性，为后续的组装提供了可靠的基础，采用200吨液压电阻焊自动化设备将扁钢和横杆进行焊接和组装，制得的钢制格栅板能够满足不同应用场景的需求。这些效果相互协同，共同为最终的高强度钢制格栅板提供了优异的性能。

36、2、本发明的一种高强度钢制格栅板及其制备工艺，以crmoticopd合金铸锭作为靶材，通过磁控溅射工艺在钢制格栅板表面沉积crmoticopdn涂层，制得高强度钢制格栅板，这种制备工艺能够有效地增强钢制格栅板的强度和耐久性，使其具备更好的性能和使用寿命。通过采用氮气作为工作气氛，可以实现涂层的均匀沉积，并在表面形成一层坚固的保护层，进一步提高了格栅板的强度和耐磨性能。