[go: up one dir, main page]

CN117467911A - 一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法 - Google Patents

一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117467911A
CN117467911A CN202310951052.6A CN202310951052A CN117467911A CN 117467911 A CN117467911 A CN 117467911A CN 202310951052 A CN202310951052 A CN 202310951052A CN 117467911 A CN117467911 A CN 117467911A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
less
percent
resistant
steel sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310951052.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李红斌
丁建华
苗雨川
刘自成
梅峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baoshan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Publication of CN117467911A publication Critical patent/CN117467911A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本公开公开了一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法。该钢板按重量百分比计，包含：C:0.15％≤C≤0.25％；Si:0.10％≤Si≤0.50％；Mn:0.50％≤Mn≤1.50％；Mo:0.01％≤Mo≤0.50％；Nb:0.005％≤Nb≤0.050％；V:0.01％≤V≤0.10％；Ti:0.005％≤Ti≤0.050％；Al:0.010％≤Al≤0.060％；Cr:2.00％≤Cr≤5.00％；B：0.0005～0.0050wt.％；P：0.010％≤P≤0.030％，此外，还包含：Cu:0.10≤Cu≤0.40％、Ni:0.20≤Ni≤1.00％、RE:0.01≤RE≤0.10％、Sb：0.01％≤Sb≤0.20％中的一种以上，余量为Fe和不可避免的杂质，上述钢板的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼铸造步骤；(2)加热步骤；(3)轧制步骤；(4)在线冷却步骤。本公开的钢板兼顾了优异的耐酸性耐碱性和耐磨性。

Description

一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法
技术领域
本公开涉及一种钢板及其制造方法，特别涉及一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法。
背景技术
工程、采矿、水泥生产、港口、电力以及冶金等机械设备的工作条件特别恶劣，如刮板运输机、自卸车箱体等产品需要具有高强度、高硬度、高韧性。然而在某些特殊工况，如处理工业垃圾等耐磨设备使用寿命很短，这主要是由于垃圾锈蚀、腐烂等引起的环境极易造成设备的腐蚀进而缩短使用寿命。
目前对耐酸性钢板的研究正在进行，例如申请号为201480021680.3、发明名称为“耐酸性、耐压碎特性及低温韧性优异的厚壁高强度线管用钢板和线管”的专利，其提供了一种提供耐酸性、耐压碎特性及低温韧性优异的厚壁高强度线管用钢板及其制造方法，但是该钢板仅具有耐酸性。
另外，对于耐碱性的钢板的研究也在进行中，例如申请号为201010168491.2，发明名称为“耐碱性土壤腐蚀的热轧U型钢板桩用钢及其生产方法”的专利，其提供了一种耐碱性土壤腐蚀的热轧U型钢板桩用钢及生产方法，但是该钢板仅具有耐碱性。
但是应对环境变化，没有一种能够即具有耐碱性又具有耐酸性，同时又具有优异的耐磨性的钢板。
鉴于现有技术的上述缺陷，期望获得一种兼顾耐腐蚀性和耐磨性的低碳低合金的钢板，在保证材料具有优异的耐磨性能同时，又具有优异的耐酸性和耐碱性，并且可以降低制造成本，适合于大量生产。
发明内容
本公开的目的在于提供一种以耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法，该耐腐蚀性耐磨性干板兼具优异的耐磨性能、耐酸性和耐碱性，可以满足钢板在工作条件特别恶劣环境下对钢板的耐磨性能及耐腐蚀性能的要求，并降低制造成本。
为了实现上述目的，本公开提供一种耐腐蚀性耐磨钢板，按重量百分比计，该耐腐蚀性耐磨钢板包含：
C：0.10％≤C≤0.30％；
Si：0.10％≤Si≤0.50％；
Mn：0.50％≤Mn≤1.50％；
Mo：0.01％≤Mo≤0.50％；
Nb：0.005％≤Nb≤0.050％；
V：0.01％≤V≤0.10％；
Ti：0.005％≤Ti≤0.050％；
Al：0.010％≤Al≤0.060％；
Cr：2.00％≤Cr≤5.00％；
B：0.0005％≤B≤0.0050％；
Sb：0.01％≤Sb≤0.20％；
P：0.010％≤P≤0.030％；
此外，还包含：Cu:0.10≤Cu≤0.40％、Ni:0.20≤Ni≤1.00％和RE:0.01≤RE≤0.10％中的一种以上，余量为Fe和不可避免的杂质。
本公开的另一个实施方式为一种耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，除Fe和不可避免的杂质，按重量百分比计，包含：
C：0.10％≤C≤0.30％；
Si：0.10％≤Si≤0.50％；
Mn：0.50％≤Mn≤1.50％；
Mo：0.01％≤Mo≤0.50％；
Nb：0.005％≤Nb≤0.050％；
V：0.01％≤V≤0.10％；
Ti：0.005％≤Ti≤0.050％；
Al：0.010％≤Al≤0.060％；
Cr：2.00％≤Cr≤5.00％；
B：0.0005％≤B≤0.0050％；
Sb：0.01％≤Sb≤0.20％；
P：0.010％≤P≤0.030％；
还包含：Cu:0.10％≤Cu≤0.40％、Ni:0.20％≤Ni≤1.00％和RE:0.01％≤RE≤0.10％中的一种以上。
在一些实施方案中，按重量百分比计，本公开的耐腐蚀性耐磨钢板包含：C:0.15％≤C≤0.25％；Si:0.10％≤Si≤0.50％；Mn:0.50％≤Mn≤1.50％；Mo:0.01％≤Mo≤0.50％；Nb:0.005％≤Nb≤0.050％；V:0.01％≤V≤0.10％；Ti:0.005％≤Ti≤0.050％；Al:0.010％≤Al≤0.060％；Cr:2.00％≤Cr≤5.00％；B:0.0005％≤B≤0.0050％；和P：0.010％≤P≤0.030％；还包含：Cu:0.10≤Cu≤0.40％、Ni:0.20≤Ni≤1.00％、RE:0.01≤RE≤0.10％和Sb：0.01％≤Sb≤0.20％中的一种以上，余量为Fe和不可避免的杂质。
在一些实施方案中，按重量百分比计，本发明耐腐蚀性耐磨钢板包含：
C：0.10％≤C≤0.30％；
Si：0.25％≤Si≤0.45％；
Mn：0.65％≤Mn≤1.50％；
Mo：0.10％≤Mo≤0.35％；
Nb：0.01％≤Nb≤0.045％；
V：0.01％≤V≤0.08％；
Ti：0.010％≤Ti≤0.045％；
Al：0.020％≤Al≤0.050％；
Cr：2.30％≤Cr≤4.60％；
B：0.0015％≤B≤0.0040％；
Sb：0.06％≤Sb≤0.19％；
P：0.010％≤P≤0.016％；
S：≤0.005％；
Cu：≤0.35％；
Ni：≤0.75％；
RE：≤0.10％；
余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，本公开的钢板中，按重量百分比计：
0.10≤Mo≤0.40％；
0.010％≤Nb≤0.045％；
0.02％≤V≤0.10％；
0.015％≤Ti≤0.050％。
进一步地，本公开的钢板中，按重量百分比计：
2.50％≤Cr≤5.00％；
0.012％≤P≤0.030％；
0.12％≤Cu≤0.40％；
0.20％≤Ni≤0.90％。
进一步地，本公开的钢板中，按重量百分比计，所述不可避免的杂质中S：<0.010％。
在本公开的耐腐蚀性耐磨钢板中，各化学元素的设计原理具体如下所述(以下的含量均以质量百分比计)：
碳(C)：碳是耐磨钢中最基本、最重要的元素，可以提高钢的强度和硬度，进而提高钢的耐磨性，但其对钢的韧性和焊接性能不利。因此，在本公开中将碳的含量控制为0.10％≤C≤0.30％，进一步优选为0.12％≤C≤0.29％。
硅(Si)：硅固溶在铁素体和奥氏体中提高它们的硬度和强度，然而硅含量过高会导致钢的韧性急剧下降。同时考虑到硅与氧的亲和力比铁强，焊接时容易产生低熔点的硅酸盐，增加熔渣和熔化金属的流动性，影响焊缝质量，因此含量不宜过多。将硅的含量控制为0.10％≤Si≤0.50％，进一步优选为0.15％≤Si≤0.50％。在一些实施方案中，将硅的含量控制为0.25％≤Si≤0.45％。
锰(Mn)：锰强烈增加钢的淬透性，降低耐磨钢转变温度和钢的临界冷却速度。但锰含量较高时，有使晶粒粗化的倾向，并增加钢的回火脆敏感性，而且容易导致铸坯中出现偏析和裂纹，降低钢板的性能。将锰的含量控制为0.50％≤Mn≤1.50％，进一步优选为0.60％≤Mn≤1.50％。在一些实施方案中，将锰的含量控制为0.65％≤Mn≤1.50％。
钼：钼可以细化晶粒，提高强度和韧性。钼在钢中存在于固溶体相和碳化物相中，因此，含钼钢同时具有固溶强化和碳化物弥散强化的作用。钼是减小回火脆性的元素，可以提高回火稳定。将钼的含量控制为0.01％≤Mo≤0.50％，进一步优选为0.10％≤Mo≤0.40％。
铌(Nb)：Nb的细化晶粒和析出强化作用，对提高材料强韧性贡献是极为显著的，是强烈的C、N化物的形成元素，强烈地抑制奥氏体晶粒长大。Nb通过晶粒细化同时提高钢的强度和韧性，Nb主要通过析出强化和相变强化来改善和提高钢的性能，Nb已经被作为HSLA钢中最有效的强化剂之一。因此，将铌控制为0.005％≤Nb≤0.050％，进一步优选为0.010％≤Nb≤0.045％。
钒(V)：钒的加入主要是为了细化晶粒，使钢坯在加热阶段奥氏体晶粒不至于生长的过于粗大，这样，在随后的多道次轧制过程中，可以使钢的晶粒得到进一步细化，提高钢的强度和韧性。因此，将钒的含量控制为0.01％≤V≤0.10％，进一步优选为0.02％≤V≤0.10％。在一些实施方案中，将钒的含量控制为0.01％≤V≤0.08％。
钛(Ti)：钛是强碳化物形成元素之一，与碳形成细微的TiC颗粒。TiC颗粒细小，分布在晶界，达到细化晶粒的效果，较硬的TiC颗粒提高钢的耐磨性。因此，将钛的含量控制为0.005％≤Ti≤0.050％，进一步优选为0.015％<Ti≤0.050％。
铝(Al)：铝和钢中氮能形成细小难溶的AlN颗粒，细化钢的晶粒。铝可细化钢的晶粒，固定钢中的氮和氧，减轻钢对缺口的敏感性，减小或消除钢的时效现象，并提高钢的韧性。因此，将铝的含量控制为0.010％≤Al≤0.060％，进一步优选为0.015％≤Al≤0.060％。在一些实施方案中，将铝的含量控制为0.02％≤V≤0.05％。
铬(Cr)：铬可以降低临界冷却速度、提高钢的淬透性。铬在钢中可以形成(Fe，Cr)3C、(Fe，Cr)7C3和(Fe，Cr)23C7等多种碳化物，提高强度和硬度。铬在回火时能阻止或减缓碳化物的析出与聚集，可以提高钢的回火稳定性。此外它还可以提高钢的耐酸性蚀性。在氧化性介质中，有使钢表面形成一层牢固而致密的铬的氧化物，使钢受到保护。铬溶于钢中能显著提高钢的电极电位，降低了因电极电位不同形成的电化学腐蚀。因此，将铬的含量控制为2.00％≤Cr≤5.00％，进一步优选为2.50％≤Cr≤5.00％。
硼(B)：硼增加钢的淬透性但含量过高将导致热脆现象，影响钢的焊接性能及热加工性能，因此需要严格控制B含量。因此，将硼的含量控制为0.0005％≤B≤0.0050％，进一步优选为0.0008％≤B≤0.0050％。在一些实施方案中，将硼的含量控制为0.0015％≤B≤0.0040％。
锑(Sb)：锑可以提高钢的耐酸性腐蚀和增加合金的硬度。在酸性环境中，由于溶解而发生钝化，钢的表面形成一层富Sb等合金元素的钝化层，而具有高的耐酸腐蚀能力。因此，将锑的含量控制为0.01％≤Sb≤0.20％，进一步优选为0.03％≤Sb≤0.20％。在一些实施方案中，将锑的含量控制为0.05％≤Sb≤0.20％。
铜(Cu)：在钢中主要以固溶态和单质相沉淀析出状态存在，固溶的Cu起到固溶强化作用；由于Cu在铁素体中的固溶度随温度降低迅速减小，因而在较低温度下，以过饱和固溶的Cu以单质形式沉淀析出，起到析出强化作用。同时钢中加入Cu，可显著提高钢的抗大气腐蚀能力，当与磷共存时，效果特别显著。因此，当加入铜时，可将铜的含量控制为0.10％≤Cu≤0.40％，进一步优选为0.12％≤Cu≤0.40％。将磷元素的含量控制为0.010％≤P≤0.030％，进一步优选为0.012％≤P≤0.030％。
镍(Ni)：镍具有明显降低冷脆转变温度的作用，但含量过高易导致钢板表面氧化皮难以脱落，且成本显著增加。因此，当加入镍，将镍的含量控制为0.20％≤Ni≤1.00％，进一步优选为0.45％≤Ni≤0.8％。
稀土(RE)：在钢中添加稀土可以减少硫、磷等元素的偏析，改善非金属夹杂物的形状、大小和分布，同时可以细化晶粒，提超高硬度。此外，稀土能提高钢的耐腐蚀性。稀土的含量不宜过多，否则会产生严重偏析，降低铸坯质量和力学性能。因此，将RE的含量控制为0.01％≤RE≤0.10％，进一步优选为0.02％≤RE≤0.90％。
硫：硫为有害元素，含量要严格控制，本公开所涉及钢种中控制硫含量S≤0.010％。
进一步地，本公开的钢板的布氏硬度为350～520HBW，如350～500HBW。在一些实施方案中，本公开的钢板的布氏硬度为370～520HBW。
进一步地，本公开的钢板包含板条马氏体组织、贝氏体及残余奥氏体，其中，贝氏体的体积分数为10～40％，残余奥氏体的体积分数为5～15％。
进一步地，本公开的钢板的厚度为15～40mm。
本公开的第二方面是一种耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)冶炼铸造步骤；
(2)加热步骤；
(3)轧制步骤；
(4)在线冷却步骤。
本公开的耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法中，在所述(2)加热步骤中，板坯加热温度为1000～1200℃，保温1～3小时；在(3)轧制步骤中，粗轧开轧温度为900～1150℃(如1000～1100℃)，精轧终轧温度为780～880℃(如810～870℃)；在所述(4)在线冷却步骤中，冷却方式可为水冷，可水冷至350℃以下(如150～350℃)再空冷至室温，水冷的冷却速度可为15～50℃/s。
进一步地，本公开的钢板中，所述钢板的精轧变形率为60～80％。
有益效果
本公开的耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果：
本公开涉及的耐腐蚀性耐磨钢板具有较明显的优势，其通过控制碳和合金元素含量以及各热处理工艺得到的耐酸性和耐磨性均优异的耐磨钢板，且成本低、工艺简单、强硬度高，机械加工性能优异，易焊接，且具有优异的耐酸性腐蚀性能，具体而言：
1、从化学成分上看，本公开的耐腐蚀性耐磨钢板的合金成分以低碳低合金为主，充分利用Cr、Mo、Ni、Cu、Nb、Ti等合金元素的细化、强化等特点，保证钢板具有良好的力学性能和较好的耐腐蚀性能等，本公开的耐腐蚀性耐磨钢板具有高强度、高硬度和优异的耐酸性及耐碱性等优点，并具有良好的焊接性能。
2、从生产工艺上看，本公开的耐腐蚀性耐磨钢板通过对制造方法中的开、终轧温度、精轧变形率及冷却速度等工艺参数的控制提高组织细化、强化效果，进而减少碳和合金元素含量，得到力学性能和焊接性能等均十分优异的钢板。此外，该工艺还具有生产流程短，效率高，节约能源，成本低等特点。
3、本公开的耐腐蚀性耐磨钢板，充分利用合金元素添加及控轧控冷工艺得到板条马氏体组织及残余奥氏体，有益于耐磨钢板强度、硬度及韧性的良好匹配。残余奥氏体含量越高，自腐蚀电位越高，残余奥氏体含量越低，自腐蚀电位越低，残余奥氏体的增多有助于提高材料的耐腐蚀性。
附图说明
图1为本公开钢板的金相组织图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本公开的其他优点及功效。虽然本公开的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本公开的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本公开的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本公开也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本公开的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
实施例1～8以及对比例1
表1列出了实施例1～8以及对比例1的耐腐蚀性耐磨钢板对应的各化学元素质量百分比。
表1：实施例1～8和对比例1的化学成分(wt.％)
本公开实施例1-8耐腐蚀性耐磨钢板采用以下步骤制得：
实施例1-8的耐磨钢板的制造方法为：
(1)冶炼、铸造步骤、加热、轧制、在线淬火等步骤；
(2)加热步骤，板坯加热温度为1000～1200℃，保温1～3小时；
(3)轧制步骤，粗轧开轧温度为900～1150℃，精轧终轧温度为780～880℃；
(4)在线冷却等步骤，采用水冷冷却至350℃(停冷温度)以下再空冷至室温，其中水冷冷却速度15～50℃/s。
对比例1的耐磨钢板，除了原料成分以及各工序中的具体工艺参数与上述实施例1～8不同外，以上述相同的步骤制造耐磨钢板。实施例1～8和对比例1的具体工艺参数如表2所示。
表2：实施例1～8和对比例1中的具体工艺参数
对实施例1～8以及对比例1的耐腐蚀耐磨钢板进行耐酸性测试、耐碱性测试、力学性能测试，所得测试结果列于表3～5中。
其中，耐酸性测试方法为：采用恒温试验槽，在“温度23±2℃、10％H2SO4+3.5％NaCl、全浸24小时”条件下进行腐蚀试验。具体方法参照《JB/T7901-2001金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》；
耐碱性测试方法为：在碱性气氛下进行周浸实验，实验温度45±2℃，相对湿度70±5％，周浸速度：1/60(圈/分钟)，PH值9.5；
布氏硬度测试：在室温下采用SCL246布氏硬度试验机，依据GB/T231.1标准进行布氏硬度测试。分别对实施例1～8以及对比例1的耐磨钢样品的表面位置进行硬度测试，以得到对应的布氏硬度。
表3：实施例1～8和对比例1的腐蚀性能
实施例/对比例编号 试验时间，h 酸腐蚀速率，g/(m2·h)
实施例1 24 0.31
实施例2 24 0.33
实施例3 24 0.30
实施例4 24 0.28
实施例5 24 0.35
实施例6 24 0.23
实施例7 24 0.26
实施例8 24 0.22
对比例1 24 3.51
表4：实施例1～8和对比例1的耐碱性腐蚀性能
表5：实施例1～8和对比例1的力学性能
实施例/对比例编号 硬度，HBW
实施例1 375
实施例2 416
实施例3 426
实施例4 449
实施例5 440
实施例6 463
实施例7 495
实施例8 513
对比例1 235
由表1～5可以看出，通过优化化学元素以及控制制造工艺得到的实施例1～8的钢板的酸腐蚀速率最大仅为0.33g/(m2·h)，碱腐蚀速率最大仅为0.51g/(m2·h)，硬度(HBW)最小也为375。对比例1的化学元素以及制造方法与本发明不同，对比例1的酸腐蚀速率为3.51g/(m2·h)，碱腐蚀速率为2.56g/(m2·h)，硬度(HBW)为235。对比例1的钢板的酸腐蚀和碱腐蚀速率远远大于本发明的钢板腐蚀速率，即耐酸性耐碱性较差，且硬度也较差。即通过优化化学元素以及控制制造工艺得到的本发明的钢板的耐酸性耐碱性得到了极大的提高。耐磨性钢板的耐酸性耐碱性优异，且硬度HBW大于375。
综上所述，可以看出，通过合理的化学成分设计并结合优化工艺，本公开的钢板的同时具有优异的耐酸性、耐碱性和耐磨性，且其生产工艺简单，可以用于工作环境恶劣，提高使用寿命，具有广阔的应用前景。
需要说明的是，本公开的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本公开的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本公开的保护范围。此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本公开的具体实施例。显然本公开不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本公开公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本公开的保护范围。

Claims (15)

1.一种耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，按重量百分比计，包含：C:0.15％≤C≤0.25％；Si:0.10％≤Si≤0.50％；Mn:0.50％≤Mn≤1.50％；Mo:0.01％≤Mo≤0.50％；Nb:0.005％≤Nb≤0.050％；V:0.01％≤V≤0.10％；Ti:0.005％≤Ti≤0.050％；Al:0.010％≤Al≤0.060％；Cr:2.00％≤Cr≤5.00％；B:0.0005％≤B≤0.0050％；和P：0.010％≤P≤0.030％；还包含：Cu:0.10≤Cu≤0.40％、Ni:0.20≤Ni≤1.00％、RE:0.01≤RE≤0.10％和Sb：0.01％≤Sb≤0.20％中的一种以上，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.一种耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，除Fe和不可避免的杂质，按重量百分比计，包含：0.10％≤C≤0.30％；0.10％≤Si≤0.50％；0.50％≤Mn≤1.50％；0.01％≤Mo≤0.50％；0.005％≤Nb≤0.050％；0.01％≤V≤0.10％；0.005％≤Ti≤0.050％；0.010％≤Al≤0.060％；2.00％≤Cr≤5.00％；0.0005％≤B≤0.0050％；和P：0.010％≤P≤0.030％；还包含：Cu:0.10≤Cu≤0.40％、Ni:0.20≤Ni≤1.00％、RE:0.01≤RE≤0.10％和Sb：0.01％≤Sb≤0.20％中的一种以上。
3.一种耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，按重量百分比计，该耐腐蚀性耐磨钢板包含：C：0.10％≤C≤0.30％；Si：0.10％≤Si≤0.50％；Mn：0.50％≤Mn≤1.50％；Mo：0.01％≤Mo≤0.50％；Nb：0.005％≤Nb≤0.050％；V：0.01％≤V≤0.10％；Ti：0.005％≤Ti≤0.050％；Al：0.010％≤Al≤0.060％；Cr：2.00％≤Cr≤5.00％；B：0.0005％≤B≤0.0050％；Sb：0.01％≤Sb≤0.20％；P：0.010％≤P≤0.030％；还包含：Cu:0.10≤Cu≤0.40％、Ni:0.20≤Ni≤1.00％和RE:0.01≤RE≤0.10％中的一种以上，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.如权利要求1～3中任一项所述的耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，按重量百分比计：0.10≤Mo≤0.40％；0.010％≤Nb≤0.045％；0.02％≤V≤0.10％；0.015％≤Ti≤0.050％。
5.如权利要求1～3中任一项所述的耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，按重量百分比计：2.50％≤Cr≤5.00％；0.012％≤P≤0.030％；0.12≤Cu≤0.40％；0.20≤Ni≤0.90％。
6.如权利要求1～3中任一项所述的耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，按重量百分比计，所述不可避免的杂质中S：<0.010％。
7.如权利要求1～3中任一项所述的耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，按重量百分比计：0.0015％≤B≤0.0040％。
8.如权利要求1～7中任一项所述的耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，所述钢板的布氏硬度为350～520HBW，优选350～500HBW。
9.如权利要求1～8中任一项所述的耐腐蚀性耐磨钢板，其特征在于，所述钢板中包含板条马氏体组织、贝氏体及残余奥氏体，其中，所述贝氏体的体积分数为10～40％，所述残余奥氏体的体积分数为5～15％。
10.如权利要求1～9中任一项所述的耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法，其特征在于，包括：
(1)冶炼、铸造步骤；
(2)加热步骤；
(3)轧制步骤，精轧终轧温度为780-880℃；
(4)在线冷却步骤。
11.如权利要求10所述的耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法，其特征在于，在线冷却步骤(4)中通过水冷冷却，所述水冷的冷却速度15～50℃/s。
12.如权利要求10所述的耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法，其特征在于，在所述(2)加热步骤中，板坯加热温度为1000～1200℃，保温1～3小时；在线冷却步骤(4)中，水冷冷却至350℃以下再空冷至室温。
13.如权利要求10所述的耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法，其特征在于，所述钢板的精轧变形率为60％～80％。
14.如权利要求10所述的耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法，其特征在于，步骤(3)中，粗轧开轧温度为900～1150℃。
15.如权利要求12所述的耐腐蚀性耐磨钢板的制造方法，其特征在于，(4)在线冷却步骤中，水冷冷却至150～350℃再空冷至室温。
CN202310951052.6A 2022-07-29 2023-07-31 一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法 Pending CN117467911A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210914393 2022-07-29
CN2022109143931 2022-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117467911A true CN117467911A (zh) 2024-01-30

Family

ID=89626431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310951052.6A Pending CN117467911A (zh) 2022-07-29 2023-07-31 一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN117467911A (zh)
AU (1) AU2023312781A1 (zh)
WO (1) WO2024022531A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4846308B2 (ja) * 2005-09-09 2011-12-28 新日本製鐵株式会社 使用中の硬さ変化が少ない高靭性耐摩耗鋼およびその製造方法
US9982331B2 (en) * 2012-09-19 2018-05-29 Jfe Steel Corporation Abrasion resistant steel plate having excellent low-temperature toughness and excellent corrosive wear resistance
CN107937806B (zh) * 2017-11-16 2020-02-07 武汉钢铁有限公司 服役于弱酸性环境下的高强耐磨蚀钢板及其制造方法
CN111748728B (zh) * 2019-03-27 2022-01-14 宝山钢铁股份有限公司 一种易焊接高强高韧耐磨钢板及其制造方法
JP7088407B2 (ja) * 2019-09-17 2022-06-21 Ｊｆｅスチール株式会社 耐摩耗鋼板およびその製造方法
CN113322409B (zh) * 2020-02-28 2022-06-28 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧矿用链条钢及其制造方法
CN112159934A (zh) * 2020-09-30 2021-01-01 东北大学 一种抗腐蚀磨损耐磨钢板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2023312781A1 (en) 2025-03-06
WO2024022531A1 (zh) 2024-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101153370B (zh) 一种可大线能量焊接的低合金高强度钢板及其制造方法
CN107653423B (zh) 用于铁路运煤车辆的耐煤水磨损腐蚀钢板及其制造方法
AU2013222054B2 (en) Abrasion resistant steel plate with high strength and high toughness, and processing for preparing the same
WO2014154106A1 (zh) 一种低合金高硬度耐磨钢板及其制造方法
CN102021492B (zh) 一种低碳低合金耐磨钢及其生产方法
CN104264072B (zh) 一种600hb级耐磨钢板及其制备方法
JP2016511326A (ja) 高耐食性高強度のＡｌ含有耐候性鋼板及びその製造方法
CN111748728B (zh) 一种易焊接高强高韧耐磨钢板及其制造方法
CN106282831A (zh) 一种高强度集装箱用耐大气腐蚀钢及其制造方法
CN107937806B (zh) 服役于弱酸性环境下的高强耐磨蚀钢板及其制造方法
CN108396240A (zh) 一种耐热耐磨钢板及其生产方法
CN114959418B (zh) 一种船用抗海水腐蚀疲劳高强钢及制造方法
WO2024088380A1 (zh) 一种光伏桩基用高强度耐蚀钢及其制造方法
CN113652606A (zh) 一种高硬度高韧性耐磨钢球及其制备方法
CN114875331B (zh) 一种具有优良心部疲劳性能的610MPa级厚钢板及其生产方法
CN102719766A (zh) 一种高强耐磨用钢及其生产方法
CN110724874A (zh) 具有抗腐蚀磨损性能的高锰奥氏体钢及热轧板制备方法
CN117467911A (zh) 一种耐腐蚀性耐磨钢板及其制造方法
CN116288064A (zh) 一种超高强耐腐蚀低温海工钢板及其制造方法
CN115572905A (zh) 一种690MPa级耐回火低温调质钢及其制造方法
CN114672732A (zh) 一种Cr-Ni系钢筋及其生产工艺
CN115287530A (zh) 高焊接性能700MPa级稀土高强结构钢及其生产方法
CN114774772B (zh) 一种耐腐蚀500hb马氏体耐磨钢板及其生产方法
CN114737116B (zh) 一种700MPa级耐磨损腐蚀钢及其制造方法
CN114774804B (zh) 一种600hb级热轧低成本耐磨钢板及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination