一种具有锌镍合金涂层的高强度钢板及其热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于仓储物流设备领域，涉及一种具有锌镍合金涂层的高强度钢板及其热 处理工艺。
【背景技术】
[0002] 货架是仓库现代化和提高效率的重要工具，而且市场需求份额越来越高。随着经 济飞跃发展，外资企业大量涌进我国长江三角洲、珠江三角洲一带，不仅带动了当地经济的 发展，而且也带来新的管理理念和管理技术，目前仓储货架库房中越来越多采用自动化存 储。
[0003] 仓储领域中，钢板的使用量非常大，并且对钢板的要求非常严格，尤其对于钢板的 耐摩擦能力、抗腐蚀能力和抗氧化能力等等，这些因素直接影响到钢板的使用寿命和成本 的高低，所以急需一种强度高，耐摩擦能力和抗氧化能力，并且成本低，使用寿命长的钢板。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有锌镍合金涂 层的高强度钢板及其热处理工艺，不仅强度高，抗腐蚀能力和抗氧化能力极强，并且其表面 的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，并且还提供热处理工艺，方法简单， 成本低，效果好。
[0005] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有锌镍合金涂层的高强度钢板， 该钢板的成分及质量百分比为：碳：〇. 05-0. 07%，硼：0. 03-0. 05%，钼：5. 54-5. 56%，钛： 2. 42-2. 44%，钪：0? 26-0. 28%，钒：6. 74-6. 76%，铌：0? 82-0. 84%，铷：2. 76-2. 79%，铜： 2. 17-2. 19%，铝：0? 17-0. 19%，铬：8. 72-8. 75%，锰：0? 42-0. 44%，镍：4. 84-4. 86%，锆： 0. 62-0. 65%，镁：4. 46-4. 48%，锶：0. 02-0. 04%，余量为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有锌镍合金涂层，锌镍合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 01-0. 03%，锰：0? 35-0. 37%，硼：0? 14-0. 16%，镁：0? 22-0. 24%，铝：0? 02-0. 04%， 硅：1. 41-1. 43%，钒：0? 16-0. 18%，钨：3. 36-3. 39%，铜：0? 63-0. 67%，锌：25. 7-25. 9%，镍： 22. 5-22. 8%，镧：2. 42-2. 44%，钕：5. 52-5. 58%，钐：3. 2-3. 5%，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0006] 本发明还提供具有锌镍合金涂层的高强度钢板的热处理工艺，具体工艺如下： 步骤（1):将锻造好的钢板放入回火炉加热至1510-1520°C，保温l_2h，然后空冷至 1050-1060°C，采用风冷与水冷结合，先采用风冷以7-12°C/s的冷却速率将钢板冷却至 750-760°C，采用水冷以5-8°C/s的冷却速率将钢板冷至520-530°C，再采用风冷与油冷结 合，先采用风冷以8-10°C/s的冷却速率将钢板冷却至300-310°C，采用油冷以7-15°C/s的 冷却速率将钢板冷至室温； 步骤（2):配置锌镍合金涂层粉末，利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂0. 7-0. 9mm合金 涂层，然后将其加热至855-860°C，通入氮气作为保护气体，保持2-4h，然后再次利用喷涂 设备向钢板表面均匀喷涂l_3mm合金涂层，然后将其加热至990-995°C，保温30-45min，采 用风冷，以10-12°C/s的速度冷却至室温； 步骤（3):将钢板表面均匀喷洒一层陶瓷粉末，厚度为1-3_，然后加热至320-330°C， 保温35-40min，再加热至680-690°C，保温3-5h，然后采用氦气冷却，以8-10°C/s的速度冷 却至室温，清洗钢板表面即可。
[0007] 本发明进一步限定的技术方案是： 前述的具有锌镍合金涂层的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比为：碳：〇. 05%， 硼：0. 03%，钼：5. 54%，钛：2. 42%，钪：0. 26%，钒：6. 74%，铌：0. 82%，铷：2. 76%，铜：2. 17%，铝： 0. 17%，铬：8. 72%，锰：0. 42%，镍：4. 84%，锆：0. 62%，镁：4. 46%，锶：0. 02%，余量为Fe和不可 避免的杂质； 钢板的表面喷涂有锌镍合金涂层，锌镍合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 01%，锰：0? 35%，硼：0? 14%，镁：0? 22%，铝：0? 02%，硅41%，钒：0? 16%，钨： 3. 36%，铜：0. 63%，锌：25. 7%，镍：22. 5%，镧：2. 42%，钕：5. 52%，钐：3. 2%，余量为Fe和不可避 免的杂质。
[0008] 前述的具有锌镍合金涂层的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比为：碳： 0? 07%，硼：0? 05%，钼：5. 56%，钛：2. 44%，钪：0? 28%，钒：6. 76%，铌：0? 84%，铷：2. 79%，铜： 2. 19%，铝：0? 19%，铬：8. 75%，锰：0? 44%，镍：4. 86%，锆：0? 65%，镁：4. 48%，锶：0? 04%，余量为 Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有锌镍合金涂层，锌镍合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 03%，锰：0? 37%，硼：0? 16%，镁：0? 24%，铝：0? 04%，硅：1. 43%，钒：0? 18%，钨： 3. 39%，铜：0. 67%，锌：25. 9%，镍：22. 8%，镧：2. 44%，钕：5. 58%，钐：3. 5%，余量为Fe和不可避 免的杂质。
[0009] 前述的具有锌镍合金涂层的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比为：碳： 0? 06%，硼：0? 04%，钼：5. 55%，钛：2. 43%，钪：0? 27%，钒：6. 75%，铌：0? 83%，铷：2. 78%，铜： 2. 18%，铝：0? 18%，铬：8. 73%，锰：0? 43%，镍：4. 85%，锆：0? 64%，镁：4. 47%，锶：0? 03%，余量为 Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有锌镍合金涂层，锌镍合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 02%，锰：0? 36%，硼：0? 15%，镁：0? 23%，铝：0? 03%，硅：1. 42%，钒：0? 17%，钨： 3. 37%，铜：0. 66%，锌：25. 8%，镍：22. 6%，镧：2. 43%，钕：5. 55%，钐：3. 4%，余量为Fe和不可避 免的杂质。
[0010] 本发明的有益效果是：该钢板不仅强度高，抗腐蚀能力和抗氧化能力极强，并且其 表面的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，并且还提供热处理工艺，方法 简单，成本低，效果好；其中钢板中加入钛元素，能提高耐腐蚀性和强度，加入钼元素，在热 处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等，加入钒元素， 能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、 氮、氨腐蚀，加入铬和镍微量元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其熔点，增加抗 高温的能力和抗氧化能力；在钢板表面还涂有一层锌镍合金材料，并且加入稀土元素中的 镧、钕、钐元素，能在热处理过程中细化晶粒，形成致密的晶体结构，增加钢板的强度和耐摩 擦性能， 并且通过热处理工艺，在其表面先喷涂一层陶瓷粉末，增加其表面的耐摩擦能力，不仅 表面靓丽，耐摩擦性能强，能增加钢板的使用寿命，降低成本，并且通入氮气作为保护气体， 能起到细化晶粒的作用，防止出现裂纹和气孔，增加钢板的强度和使用寿命，改善其综合机 械性能。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1 本实施例提供的一种具有锌镍合金涂层的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比 为：碳：0. 05%，硼：0. 03%，钼：5. 54%，钛：2. 42%，钪：0. 26%，钒：6. 74%，铌：0. 82%，铷：2. 76%， 铜：2. 17%，铝：0? 17%，铬：8. 72%，锰：0? 42%，镍：4. 84%，锆：0? 62%，镁：4. 46%，锶：0? 02%，余 量为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有锌镍合金涂层，锌镍合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 01%，锰：0? 35%，硼：0? 14%，镁：0? 22%，铝：0? 02%，硅41%，钒：0? 16%，钨： 3. 36%，铜：0. 63%，锌：25. 7%，镍：22. 5%，镧：2. 42%，钕：5. 52%，钐：3. 2%，余量为Fe和不可避 免的杂质。
[0012] 本实施例还提供具有锌镍合金涂层的高强度钢板的热处理工艺，具体工艺如下： 步骤（1):将锻造好的钢板放入回火炉加热至1510°C，保温lh，然后空冷至1050°C， 采用风冷与水冷结合，先采用风冷以7°C/s的冷却速率将钢板冷却至750°C，采用水冷以 5°C/s的冷却速率将钢板冷至520°C，再采用风冷与油冷结合，先采用风冷以8°C/s的冷却 速率将钢板冷却至300°C，采用油冷以7°C/s的冷却速率将钢板冷至室温； 步骤（2):配置锌镍合金涂层粉末，利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂0.7mm合金涂 层，然后将其加热至855°C，通入氮气作为保护气体，保持2h，然后再次利用喷涂设备向钢 板表面均匀喷涂1mm合金涂层，然后将其加热至990°C，保温30min，采用风冷，以10°C/s的 速度冷却至室温； 步骤（3):将钢板表面均匀喷洒一层陶瓷粉末，厚度为1mm，然后加热至320°C，保温 35min，再加热至680°C，保温3h，然后采用氦气冷却，以8°C/s的速度冷却至室温，清洗钢板 表面即可。
[0013] 实施例2 本实施例提供的一种具有锌镍合金涂层的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比 为：碳：0. 07%，硼：0. 05%，钼：5. 56%，钛：2. 44%，钪：0. 28%，钒：6. 76%，铌：0. 84%，铷：2. 79%， 铜：2. 19%，铝：0? 19%，铬：8. 75%，锰：0? 44%，镍：4. 86%，锆：0? 65%，镁：4. 48%，锶：0? 04%，余 量为Fe和不可避免的杂质；