一种耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料及其处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料加工领域，涉及一种耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料及其处理工艺。
【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，提供一种耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料及其处理工艺，本发明产品强度高，横向屈服强度彡230 MPa，韧性强，加工性能优异，耐高温、耐腐蚀、不易磨损，使用寿命长。
[0004]为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料，该合金材料的成分及质量百分比为:
C:0.31-0.43%、Mn:0.29-0.35%、Si:0.11-0.13%、Nb:0.15-0.21%、W:0.01-0.03%、V:0.18-0.36%、Ti:0.54-0.56%、Y:0.031-0.043%、Al:2.17-3.19%、Cu:0.08-0.12%，Ni:0.28-0.32%、Nb:0.18-0.22%、Cr:0.85-0.95%、Mo:0.17-0.25%，稀土微量元素:
0.25-0.32%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述杂质的总含量彡0.2%，其中，P彡0.004%, S彡0.006%, H彡0.004%, N彡0.006%, O彡35ppm ;所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为:Nd:2-4%, Ce:4-8%, Pr:2-6%, Pm:1_4%，Dy: 0-5%，余量为 La;
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5.2-5.4%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.1-6.4%，且无带状组织；
该钢板在表面至1/4厚度处铁素体平均晶粒直径为4.8-5.3 μm，珠光体团平均直径为
5.5-5.8 μπι，1/4厚度至中心处铁素体平均晶粒直径为4.6-4.9 μ m，珠光体团平均直径为
6.3-6.5 μ m。
[0005]本发明产品中加入碳元素，可提高屈服点和抗拉强度；在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，同时具有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用；锰:在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，不但使其获得足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能；铬:在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性，同时又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性；钼:钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，提高机械性能，抑制合金钢由于火而引起的脆性；钛:钛是钢中强脱氧剂，能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能，避免晶间腐蚀；钨:钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性，可显著提高红硬性和热强性；铌:铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，同时可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力，在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象；稀土:钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能等。
[0006]本发明进一步限定的技术方案是:前述的耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料，该钢板的横向抗拉强度多425MPa，横向屈服强度多230 MPa，横向延伸率多25%，厚度方向断面收缩率彡68%，-40 °C夏比冲击功彡85J。
[0007]前述的耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料，该合金材料的成分及质量百分比为:
C:0.31%、Mn:0.29%、S1:0.11%、Nb:0.15%、W:0.01%、V:0.18%、T1:0.54%、Y:0.031%、Al:2.17%、Cu:0.08%，Ni:0.28%、Nb:0.18%、Cr:0.85%、Mo:0.17%，稀土微量元素:0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述杂质的总含量彡0.2%，其中，P彡0.004%, S彡0.006%, H彡0.004%, N彡0.006%, O彡35ppm ;所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为:Nd:2%, Ce -A0Z0, Pr:2%，Pm:1%，Dy:1%，余量为La ；
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6.1%，且无带状组织；
该钢板在表面至1/4厚度处铁素体平均晶粒直径为4.8 μπι，珠光体团平均直径为5.5 μπι，1/4厚度至中心处铁素体平均晶粒直径为4.6 μm，珠光体团平均直径为6.3 μπι。
[0008]前述的耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料，该合金材料的成分及质量百分比为:
C:0.33%、Mn:0.31%、S1:0.12%、Nb:0.18%、W:0.02%、V:0.26%、T1:0.55%、Y:0.037%、Al:2.54%、Cu:0.09%，Ni:0.30%、Nb:0.20%、Cr:0.91%、Mo:0.22%，稀土微量元素:0.29%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述杂质的总含量彡0.2%，其中，P彡0.004%, S彡0.006%, H彡0.004%, N彡0.006%, O彡35ppm ;所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为:Nd:3%, Ce:6%，Pr -A0Z0, Pm:3%，Dy:3%，余量为La ；
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6.3%，且无带状组织；
该钢板在表面至1/4厚度处铁素体平均晶粒直径为5.1 μπι，珠光体团平均直径为5.6 μ m，1/4厚度至中心处铁素体平均晶粒直径为4.8 μ m，珠光体团平均直径为6.4 μ m。
[0009]前述的耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料，该合金材料的成分及质量百分比为:
C:0.43%、Mn:0.35%、S1:0.13%、Nb:0.21%、W:0.03%、V:0.36%、T1:0.56%、Y: 0.043%、Al:3.19%、Cu:0.12%，Ni:0.32%、Nb:0.22%、Cr:0.95%、Mo:0.25%，稀土微量元素:0.32%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述杂质的总含量彡0.2%，其中，P彡0.004%, S彡0.006%, H彡0.004%, N彡0.006%, O彡35ppm ;所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为:Nd:4%, Ce:8%，Pr:6%，Pm -A0Z0, Dy:5%，余量为La ；
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5.4%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.4%，且无带状组织；
该钢板在表面至1/4厚度处铁素体平均晶粒直径为5.3 μπι，珠光体团平均直径为5.8μπι, 1/4厚度至中心处铁素体平均晶粒直径为4.9 μm，珠光体团平均直径为6.5 μπι。
[0010]一种耐冲击高强度承重仓储隔断用合金材料的处理工艺，包括如下具体步骤:
(-)将按成分要求冶炼好的板坯经热机械控制轧制控制冷却工艺制备钢锭:
粗轧终了温度为1180-1220°C，精轧开始温度为930-950°C，终轧温度为850-870°C，热轧后以采用压缩空气以2-4°C /s的冷却速率将钢锭冷至650-670°C，然后再采用水冷以15-17°C /s的冷却速率将钢锭水冷至410-430°C，再采用