本发明涉及钢板加工制造领域，具体涉及一种提高钢板机械性能的方法。
背景技术：
：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。为了达到需要的性能要求，往往在钢材中添加诸多元素，如添加Cr、Mo、V、Ti、Al等在钢中形成高熔点碳化物或氧化物质点，以增大钢的硬度，主要用于制造汽车、大型器材、轨道等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷，而由于添加材料并不能生成弥散分布的金属间化合物，因此综合机械性能不稳定，韧性、焊接性、冷成形性和流动性降低，使铸造性能恶化。合金调质钢还要求有很好的淬透性，但不同零件受力情况不同，对淬透性的要求不一样，心部要具有高的韧性和足够高的强度，心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂，强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。而热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产生缺陷的倾向。因此需要找到一种适合性的材料，足够解决淬透性、过热敏感性、回火脆化倾向和氧化脱碳倾向才能够获得优良的综合机械性能，即具有高的强度和良好的塑性、韧性等。技术实现要素：为了解决
背景技术：
中提到的问题，本发明提供了一种提高钢板机械性能的方法，该方法成本低，得到的钢板综合性能好且温度。本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高钢板机械性能的方法，包括以下步骤：（1）在碳含量质量分数为0.1-0.5%的钢水中添加质量分数为0.03-0.05%的纳米氧化铝，经过真空脱气处理，该纳米氧化铝是采用液相沉积法制得的，粒径大小为10-30纳米；（2）在退火工序中，退火温度保持为650-850℃范围，维持8-12分钟，前1分钟以每秒20-30℃的速度降温，后2-4分钟以每秒50-80℃的速度降温，直到冷却至240-280℃，经过平整机进行光轧；（3）镀锌工序中，将卷板送入700-800℃的热处理炉中，保持20-30秒，经过锌锅锌镀后，得到镀层为0.05-0.1毫米厚的镀锌钢板，再送入合金化炉中在600-700℃温度范围下合金化处理，得到合金化热镀锌钢板。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中纳米氧化铝的制备方法为：（1）将1.5-2.0mol的硝酸铝溶解在0.5-0.6L的碳酸铵溶液中，加热至40-45℃，用磁力搅拌器搅拌10-15分钟混合反应得到白色沉淀；（2）将沉淀进行减压过滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤5-8次，再将产物置于70-80℃真空干燥箱中干燥6-8小时，然后放入冷冻室中干燥2-4小时，即得所述纳米氧化铝，得到的纳米氧化铝粒径小、孔径大、密度低、表面能高，与钢铁合金有很好的相容性，生成弥散分布的金属间化合物，保证钢板性能的整体稳定性。作为对上述方案的进一步描述，所述碳酸铵溶液质量浓度为60-70%。作为对上述方案的进一步描述，冷冻室温度为零下15-20℃，有效的解决了纳米氧化铝粒子团聚问题。本发明的有益效果：本发明以纳米氧化铝作为钢水强化材料，采用液相沉积法制得的纳米氧化铝粒径小、孔径大、密度低、表面能高，与钢铁合金有很好的相容性，生成弥散分布的金属间化合物，保证钢板性能的整体稳定性，且强度高，摩察系数小，磨损率低，可以提高钢板的致密度和耐冷热疲劳性能，降低煅烧温度、提高韧性和强度，解决淬透性、过热敏感性、回火脆化倾向和氧化脱碳倾向的问题，改善了合金的综合物理机械性能，得到的钢板抗拉强度提高了35-45%，冲击韧性提高30-40%，延伸率提高15-20%，屈服强度达到280MPa。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1一种提高钢板机械性能的方法，包括以下步骤：（1）在碳含量质量分数为0.1%的钢水中添加质量分数为0.03%的纳米氧化铝，经过真空脱气处理，该纳米氧化铝是采用液相沉积法制得的，粒径大小为10纳米；（2）在退火工序中，退火温度保持为650-850℃范围，维持8分钟，前1分钟以每秒20℃的速度降温，后2-4分钟以每秒50℃的速度降温，直到冷却至240℃，经过平整机进行光轧；（3）镀锌工序中，将卷板送入700℃的热处理炉中，保持20秒，经过锌锅锌镀后，得到镀层为0.05毫米厚的镀锌钢板，再送入合金化炉中在600-700℃温度范围下合金化处理，得到合金化热镀锌钢板。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中纳米氧化铝的制备方法为：（1）将1.5mol的硝酸铝溶解在0.5L的碳酸铵溶液中，加热至40℃，用磁力搅拌器搅拌10分钟混合反应得到白色沉淀；（2）将沉淀进行减压过滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤5次，再将产物置于70℃真空干燥箱中干燥6小时，然后放入冷冻室中干燥2小时，即得所述纳米氧化铝，得到的纳米氧化铝粒径小、孔径大、密度低、表面能高，与钢铁合金有很好的相容性，生成弥散分布的金属间化合物，保证钢板性能的整体稳定性。作为对上述方案的进一步描述，所述碳酸铵溶液质量浓度为60%。作为对上述方案的进一步描述，冷冻室温度为零下15℃，有效的解决了纳米氧化铝粒子团聚问题。实施例2一种提高钢板机械性能的方法，包括以下步骤：（1）在碳含量质量分数为0.3%的钢水中添加质量分数为0.04%的纳米氧化铝，经过真空脱气处理，该纳米氧化铝是采用液相沉积法制得的，粒径大小为20纳米；（2）在退火工序中，退火温度保持为650-850℃范围，维持10分钟，前1分钟以每秒25℃的速度降温，后3分钟以每秒60℃的速度降温，直到冷却至260℃，经过平整机进行光轧；（3）镀锌工序中，将卷板送入750℃的热处理炉中，保持25秒，经过锌锅锌镀后，得到镀层为0.08毫米厚的镀锌钢板，再送入合金化炉中在600-700℃温度范围下合金化处理，得到合金化热镀锌钢板。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中纳米氧化铝的制备方法为：（1）将1.8mol的硝酸铝溶解在0.55L的碳酸铵溶液中，加热至42℃，用磁力搅拌器搅拌12分钟混合反应得到白色沉淀；（2）将沉淀进行减压过滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤6次，再将产物置于75℃真空干燥箱中干燥7小时，然后放入冷冻室中干燥3小时，即得所述纳米氧化铝，得到的纳米氧化铝粒径小、孔径大、密度低、表面能高，与钢铁合金有很好的相容性，生成弥散分布的金属间化合物，保证钢板性能的整体稳定性。作为对上述方案的进一步描述，所述碳酸铵溶液质量浓度为65%。作为对上述方案的进一步描述，冷冻室温度为零下17℃，有效的解决了纳米氧化铝粒子团聚问题。实施例3一种提高钢板机械性能的方法，包括以下步骤：（1）在碳含量质量分数为0.5%的钢水中添加质量分数为0.05%的纳米氧化铝，经过真空脱气处理，该纳米氧化铝是采用液相沉积法制得的，粒径大小为30纳米；（2）在退火工序中，退火温度保持为650-850℃范围，维持12分钟，前1分钟以每秒30℃的速度降温，后4分钟以每秒80℃的速度降温，直到冷却至280℃，经过平整机进行光轧；（3）镀锌工序中，将卷板送入800℃的热处理炉中，保持30秒，经过锌锅锌镀后，得到镀层为0.1毫米厚的镀锌钢板，再送入合金化炉中在600-700℃温度范围下合金化处理，得到合金化热镀锌钢板。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中纳米氧化铝的制备方法为：（1）将2.0mol的硝酸铝溶解在0.6L的碳酸铵溶液中，加热至45℃，用磁力搅拌器搅拌15分钟混合反应得到白色沉淀；（2）将沉淀进行减压过滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤8次，再将产物置于80℃真空干燥箱中干燥8小时，然后放入冷冻室中干燥4小时，即得所述纳米氧化铝，得到的纳米氧化铝粒径小、孔径大、密度低、表面能高，与钢铁合金有很好的相容性，生成弥散分布的金属间化合物，保证钢板性能的整体稳定性。作为对上述方案的进一步描述，所述碳酸铵溶液质量浓度为70%。作为对上述方案的进一步描述，冷冻室温度为零下20℃，有效的解决了纳米氧化铝粒子团聚问题。对比例1与实施例1的区别仅在于，没有在钢水中添加纳米氧化铝，其余步骤保持一致。对比例2与实施例2的区别仅在于，没有在钢水中添加纳米氧化铝，其余步骤保持一致。对比例3与实施例3的区别仅在于，没有在钢水中添加纳米氧化铝，其余步骤保持一致。对比试验对实施例和对比例得到的钢板进行一系列性能测试，做一比较，将结果记录如下表所示：项目屈服强度（MPa）抗拉强度（N/mm2）延伸率（%）冲击韧性（KJ/m）实施例1278153019950实施例2280155021970实施例3277154020960对比例1207105017690对比例1208107018700对比例1206106017690通过比较发现：本发明制得的钢板综合机械性能得到全面提高，抗拉强度提高了35-45%，冲击韧性提高30-40%，延伸率提高15-20%，屈服强度达到280MPa，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