[go: up one dir, main page]

CN117488185A - 一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐 - Google Patents

一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐 Download PDF

Info

Publication number
CN117488185A
CN117488185A CN202311438655.2A CN202311438655A CN117488185A CN 117488185 A CN117488185 A CN 117488185A CN 202311438655 A CN202311438655 A CN 202311438655A CN 117488185 A CN117488185 A CN 117488185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
enamel
steel
steel plate
cooling
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
CN202311438655.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张志敏
王小勇
刘广会
李新
刘金刚
罗衍昭
武卫阳
田鹏
徐海卫
韩赟
狄国标
刘再旺
杨赵军
李阳
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.)
Shougang Group Co Ltd
Original Assignee
Shougang Group 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 Shougang Group Co Ltd filed Critical Shougang Group Co Ltd
Priority to CN202311438655.2A priority Critical patent/CN117488185A/zh
Publication of CN117488185A publication Critical patent/CN117488185A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/02—Wall construction
    • 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
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • 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
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • 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
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • 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
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • 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
    • C21D2211/005—Ferrite
    • 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
    • C21D2211/009—Pearlite

Landscapes

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

Abstract

本发明提供了一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐。所述搪瓷用钢板的化学成分包括：C、Si、Mn、P、S、Alt、Ti、Nb、N以及Fe；以质量分数计，C的含量为0.16％～0.22％，Si的含量为0.3％～0.5％，Mn的含量为2.4％～3％，P的含量<0.015％，S的含量<0.005％，Alt的含量为0.02％～0.08％，Ti的含量为0.13％～0.25％，Nb的含量为0.02％～0.07％，N的含量<0.005％；其中，所述Ti、所述S的质量分数满足如下关系式：[Ti]/[S]≥26，式中，[Ti]表示Ti的质量分数，[S]表示S的质量分数。通过合理设计化学成分及轧制工艺，形成贝氏体组织，基体中弥散分布着TiC、NbC析出相，保证了搪瓷用钢板具有高强度。本申请提供的搪瓷用钢板的屈服强度≥660MPa，且耐高温搪烧，可制作储水量25000m3以上的特大型搪瓷拼装罐。

Description

一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐
技术领域
本申请涉及钢材制备技术领域，尤其涉及一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐。
背景技术
大型搪瓷拼装罐应用于水处理、化工环保和生物能源工程等设施，随着经济、社会的发展，全球面临的环境问题日益严峻，需求的污水处理罐、储水罐等的容量越来越大。搪瓷拼装罐容量越大，则所需钢板的厚度越大，强度越高。
厚规格钢板与薄规格钢板相比，得到高的强度更难，首先厚规格钢板在热轧时压下量小，得到高的热轧态强度较难，其次厚规格钢板涂搪后搪烧时间比薄规格钢板要长，厚规格钢板搪烧后强度下降更多。目前国内大型搪瓷拼装罐用钢板，厚度一般在15mm以下，多适用于制作储水量20000m3以下的罐体，缺乏制作储水量25000m3以上的特大型搪瓷拼装罐用钢板。目前尚未有16mm～20mm厚度的搪瓷钢，因此，亟需研制出一种高强度级别的厚规格钢板，用于制作储水量25000m3以上的特大型搪瓷拼装罐。
发明内容
本申请提供了一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐，以实现储水量25000m3以上特大罐用的高强度级别(屈服强度≥660MPa)的厚规格(厚度为16mm～20mm)搪瓷用钢板的制备。
第一方面，本申请提供了一种搪瓷用钢板，所述搪瓷用钢板的微观组织为贝氏体，所述搪瓷用钢板的化学成分包括：C、Si、Mn、P、S、Alt、Ti、Nb、N以及Fe；以质量分数计，C的含量为0.16％～0.22％，Si的含量为0.3％～0.5％，Mn的含量为2.4％～3％，P的含量<0.015％，S的含量<0.0050％，Alt的含量为0.02％～0.08％，Ti的含量为0.13％～0.25％，Nb的含量为0.02％～0.07％，N的含量<0.005％；
其中，所述Ti、所述S的质量分数满足如下关系式：[Ti]/[S]≥26，
式中，[Ti]表示Ti的质量分数，[S]表示S的质量分数。
可选的，所述搪瓷用钢板的基体中弥散分布着TiC和NbC的析出相，所述析出相的尺寸≤50nm。
可选的，所述搪瓷用钢板的厚度为16mm～20mm，所述搪瓷用钢板满足如下性能：屈服强度为660MPa～750MPa，抗拉强度为710MPa～880MPa，断后延伸率A50mm为20％～35％，耐800℃～900℃高温搪烧。
第二方面，本申请提供了一种第一方面中任意一项实施例所述的搪瓷用钢板的制备方法，所述方法包括：
得到具有所述化学成分的铸坯；
对所述铸坯进行加热、两阶段轧制以及分阶段冷却，得到搪瓷用钢板。
可选的，所述分阶段冷却包括第一阶段冷却、第二阶段冷却以及第三阶段冷却，所述第一阶段冷却的冷却速度为30℃/s～40℃/s；所述第二阶段冷却的冷却速度≤20℃/s，所述第二阶段冷却的终冷温度为470℃～540℃；所述第三阶段冷却为空冷至室温。
可选的，所述加热的温度为1190℃～1260℃；所述两阶段轧制包括粗轧以及精轧，所述粗轧为5道次～7道次，所述精轧为5道次～7道次，所述精轧的终轧温度为800℃～900℃。
第三方面，本申请提供了一种搪瓷钢，所述搪瓷钢包括第一方面中任意一项实施例所述的搪瓷用钢板和搪瓷层，所述搪瓷层设于所述搪瓷用钢板的至少一个板面。
可选的，所述搪瓷钢的微观组织包括珠光体以及铁素体，所述搪瓷钢的晶粒尺寸<5μm，所述搪瓷钢的基体中弥散分布着TiC和NbC的新析出相，所述新析出相的尺寸<20nm。
可选的，所述搪瓷钢满足如下性能：屈服强度为380MPa～450MPa，抗拉强度为520MPa～750MPa，断后延伸率A50mm为28％～47％。
第四方面，本申请提供了一种搪瓷拼装罐，所述搪瓷拼装罐的储水量≥25000m3，所述搪瓷拼装罐包括第三方面任意一项实施例所述的搪瓷钢制得的金属结构部件。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请提供的搪瓷用钢板，通过合理设计化学成分及轧制工艺，形成贝氏体组织，基体中弥散分布着TiC、NbC析出相，保证了搪瓷用钢板具有高强度。同时，通过关系式[Ti]/[S]≥26，采用高Ti低S成分，避免过量的S与Ti结合生成Ti4C2S2造成细小TiC的生成减少，从而避免钢板强度的降低。
此外，本申请提供的搪瓷用钢板的屈服强度≥660MPa，且耐高温搪烧，可制作储水量25000m3以上的特大型搪瓷拼装罐。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种搪瓷用钢板的制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例1提供的搪瓷用钢板的金相组织照片；
图3为本申请实施例1提供的搪瓷用钢板的析出物透射电镜图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
第一方面，本申请提供了一种搪瓷用钢板，所述搪瓷用钢板的微观组织为贝氏体，所述搪瓷用钢板的化学成分包括：C、Si、Mn、P、S、Alt、Ti、Nb、N以及Fe；以质量分数计，C的含量为0.16％～0.22％，Si的含量为0.3％～0.5％，Mn的含量为2.4％～3％，P的含量<0.015％，S的含量<0.0050％，Alt的含量为0.02％～0.08％，Ti的含量为0.13％～0.25％，Nb的含量为0.02％～0.07％，N的含量<0.005％；
其中，所述Ti、所述S的质量分数满足如下关系式：[Ti]/[S]≥26，
式中，[Ti]表示Ti的质量分数，[S]表示S的质量分数。
在一些实施方式中，控制C的含量为0.16％～0.22％的积极效果：固溶碳及析出的碳化物均为钢板提供强度，析出的TiC、NbC有析出强化的作用，弥散析出的TiC、NbC粒子可抑制晶粒长大，保证了钢板晶粒细小，细小晶粒保证了钢板在搪烧前后均具有高强度，尤其是搪烧过程中析出的TiC、NbC，保障了钢板搪烧后仍具有高强度，同时TiC、NbC可作为氢陷阱，提高钢板的抗鳞爆性能。碳太低，不能保证钢的强度，碳太高，对搪瓷工序不利，导致搪瓷工序出现泡孔缺陷。该C含量可以为0.16％、0.17％、0.18％、0.20％、0.22％等。
控制Si的含量为0.3％～0.5％的积极效果：Si作为脱氧剂用于去除钢液中的氧，Si含量过高会降低搪瓷密着性，损害表面质量。该Si含量可以为0.3％、0.4％、0.5％等。
控制Mn的含量为2.4％～3％的积极效果：Mn可使组织细化，且使析出颗粒尺寸和析出颗粒平均间距减小。锰是固溶强化元素，可降低奥氏体转变成铁素体的相变温度，扩大热加工温度区域，有利于细化晶粒尺寸，提高钢的屈服强度和抗拉强度。锰含量过高时强度过高，不利于钢板的冲孔及弯弧工序。该Mn含量可以为2.4％、2.5％、2.6％、2.8％、3％等。
控制P的含量<0.015％的积极效果：磷为杂质元素，容易在晶界偏聚，会增加钢板脆性，损害钢板的成形性。因此将磷控制在0.015％以下。该P的含量可以为0.003％、0.006％、0.009％、0.012％等。
控制S的含量<0.005％的积极效果：硫含量较高时，易与Ti结合生成Ti4C2S2，Ti4C2S2的尺寸一般在100～400nm，Ti4C2S2的生成，消耗了Ti元素，减少了细小TiC的生成，使析出强化减弱，降低钢板强度，同时降低钢板抗鳞爆性能。该S的含量可以为0.001％、0.002％、0.004％等。
控制Alt的含量为0.02％～0.08％的积极效果：铝是强脱氧剂，能够抑制其他氧化物的生成，铝与氧反应生成氧化铝，氧化铝的塑形差，大量的氧化铝夹杂会损害钢板的加工性，因此选择一定量的铝用以脱氧。该Alt的含量可以为0.02％、0.04％、0.06％、0.08％等。
控制Ti的含量为0.13％～0.25％的积极效果：Ti与C形成TiC，TiC具有析出强化作用，弥散析出的TiC粒子可抑制晶粒长大，保证了钢板晶粒细小，提高了钢板强度，同时TiC为良好的氢陷阱，提高了钢板的抗鳞爆性能。钛含量过高会增加成本。该Ti的含量可以为0.13％、0.16％、0.19％、0.22％、0.25％等。
控制Nb的含量为0.02％～0.07％的积极效果：铌是最有效的细化晶粒的微合金化元素，另外Nb与C形成NbC，NbC具有析出强化作用，提高了钢板强度，同时NbC为良好的氢陷阱，提高了钢板的抗鳞爆性能。铌含量过高会增加成本。该Nb的含量可以为0.02％、0.03％、0.04％、0.06％、0.07％等。
控制N的含量<0.005％的积极效果：N易与Ti形成TiN，且Ti优先与N结合形成TiN，再与C结合形成TiC，TiN的尺寸在微米级，TiC的尺寸在纳米级，TiC对强度的贡献及贮氢能力远远高于TiN，故希望Ti尽可能多的形成TiC，而不是TiN，所以控制N含量尽量低。该N的含量可以为0.001％、0.003％、0.004％等。
控制Ti、S元素的质量分数满足如下关系式：[Ti]/[S]≥26的积极效果：采用高Ti低S成分，避免了过量的S与Ti结合生成Ti4C2S2，使细小TiC的生成的减少，析出强化减弱，从而避免钢板强度的降低。[Ti]/[S]的数值可以为26、27、28、29、30等。
同时，本申请提供的搪瓷用钢板不添加Cr、Cu、Mo、V、B等元素，成本相对较低。
在一些实施方式中，所述搪瓷用钢板的基体中弥散分布着TiC和NbC的析出相，所述析出相的尺寸≤50nm。
本申请中，搪瓷用钢板的基体中具有细小的TiC和NbC粒子，有析出强化的作用，并且可抑制晶粒长大，保证了搪瓷用钢板的晶粒细小，从而保证了搪瓷用钢板具有高强度。该析出相的尺寸可以为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm等。
在一些实施方式中，所述搪瓷用钢板满足如下性能：屈服强度为660MPa～750MPa，抗拉强度为710MPa～880MPa，断后延伸率A50mm为20％～35％，耐800℃～900℃高温搪烧。
本申请提供的搪瓷用钢板为高强度厚规格钢板且耐高温搪烧，在高温搪烧后得到的搪瓷钢的屈服强度下降较少。该屈服强度可以为660MPa、680MPa、700MPa、720MPa、740MPa、750MPa等；该抗拉强度可以为710MPa、740MPa、780MPa、820MPa、860MPa、880MPa等；该断后延伸率A50mm可以为20％、25％、30％、35％等；可以耐受800℃、830℃、860℃、880℃、890℃、900℃等高温的搪烧。
在一些实施方式中，所述搪瓷用钢板的厚度为16mm～20mm。
本申请中的搪瓷用钢板为高强度的厚规格钢板，用于制作储水量25000m3以上的特大型搪瓷拼装罐。该搪瓷用钢板的厚度可以为16mm、17mm、18mm、19mm、20mm等。
第二方面，本申请提供了一种第一方面中任意一项实施例所述的搪瓷用钢板的制备方法，请参见图1，所述方法包括：
S1、得到具有所述化学成分的铸坯。
在一些实施方式中，上述S1步骤之前，还包括进行铁水预处理、转炉冶炼、精炼。
S2、对所述铸坯进行加热、两阶段轧制以及分阶段冷却，得到搪瓷用钢板。
在一些实施方式中，所述加热的温度为1190℃～1260℃；所述两阶段轧制包括粗轧以及精轧，所述粗轧为5道次～7道次，所述精轧为5道次～7道次，所述精轧的终轧温度为800℃～900℃。
控制加热的温度为1190℃～1260℃，目的是一方面可以获得均匀的奥氏体微观组织，另一方面促使板坯中TiC、NbC等析出物尽量回溶，以利于在后序的工艺步骤中重新析出并形成细小弥散的析出相。该加热的温度可以为1190℃、1210℃、1230℃、1245℃、1260℃等。
控制粗轧为5道次～7道次，控制精轧为5道次～7道次，控制终轧温度为800℃～900℃，以使钢板获得合适的厚度和力学性能。该粗轧可以为5道次、6道次、7道次，该精轧可以为5道次、6道次、7道次，该终轧温度可以为800℃、820℃、850℃、870℃、900℃等。
在一些实施方式中，所述分阶段冷却包括第一阶段冷却、第二阶段冷却以及第三阶段冷却，所述第一阶段冷却为超快冷冷却，所述第一阶段冷却的冷却速度为30℃/s～40℃/s；所述第二阶段冷却为层流冷却，所述第二阶段冷却的冷却速度≤20℃/s，所述第二阶段冷却的终冷温度为470℃～540℃；所述第三阶段冷却为空冷至室温。
控制第一阶段冷却的冷却速度为30℃/s～40℃/s，控制第二阶段冷却的冷却速度≤20℃/s，控制第二阶段冷却的终冷温度为470℃～540℃，目的是获得贝氏体组织及合适的力学性能。该第一阶段冷却的冷却速度可以为30℃/s、32℃/s、34℃/s、36℃/s、38℃/s、40℃/s等；该第二阶段冷却的冷却速度可以为5℃/s、7℃/s、10℃/s、12℃/s、15℃/s、20℃/s等，该第二阶段冷却的终冷温度可以为470℃、490℃、500℃、520℃、540℃等。
第三方面，本申请提供了一种搪瓷钢，所述搪瓷钢包括第一方面中任意一项实施例所述的搪瓷用钢板和搪瓷层，所述搪瓷层设于所述搪瓷用钢板的至少一个板面。
在一些实施方式中，所述搪瓷层设于所述搪瓷用钢板的两个板面。
在一些实施方式中，所述搪瓷钢的微观组织包括珠光体以及铁素体，所述搪瓷钢的晶粒尺寸<5μm，所述搪瓷钢的基体中弥散分布着TiC和NbC的新析出相，所述新析出相的尺寸<20nm。
在搪烧过程中新析出的TiC、NbC，保障了钢板搪烧后仍具有高强度，同时TiC、NbC可作为氢陷阱，提高钢板的抗鳞爆性能。该晶粒尺寸可以为3μm、4μm、4.5μm等。该新析出相的尺寸可以为5nm、10nm、15nm、19nm等。
在一些实施方式中，所述搪瓷钢满足如下性能：屈服强度为380MPa～450MPa，抗拉强度为520MPa～750MPa，断后延伸率A50mm为28％～47％。
本申请提供的搪瓷钢的强度级别高，可用于制作储水量25000m3以上的特大型搪瓷拼装罐。该屈服强度可以为380MPa、400MPa、420MPa、435MPa、450MPa等，该抗拉强度可以为520MPa、600MPa、620MPa、700MPa、750MPa等，该断后延伸率A50mm可以为28％、35％、40％、45％、47％等。
第四方面，本申请提供了一种搪瓷拼装罐，所述搪瓷拼装罐的储水量≥25000m3，所述搪瓷拼装罐包括第三方面任意一项实施例所述的搪瓷钢制得的金属结构部件。
该搪瓷用钢板的制备方法是基于上述搪瓷用钢板的化学成分及热轧工艺来实现，该搪瓷用钢板的化学成分具体可参照上述实施例，由于该搪瓷用钢板的制备方法采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
制备实施例1～5以及对比例1～3的钢液并铸成铸坯，所述铸坯的化学成分如表1所示。
表1各实施例和对比例的化学成分质量百分数(wt％)，其余为Fe以及不可避免的杂质
组别 C Si Mn P S Alt Ti Nb N [Ti]/[S]
实施例1 0.16 0.45 2.4 0.010 0.0030 0.035 0.14 0.03 0.0048 46.67
实施例2 0.22 0.3 3 0.010 0.0034 0.030 0.21 0.07 0.0042 61.76
实施例3 0.17 0.5 2.5 0.009 0.0040 0.060 0.15 0.04 0.0026 37.50
实施例4 0.20 0.4 2.8 0.080 0.0045 0.033 0.19 0.06 0.0040 42.22
实施例5 0.18 0.35 2.6 0.011 0.0025 0.025 0.17 0.05 0.0033 68.00
对比例1 0.16 0.45 2.4 0.010 0.0200 0.035 0.14 0.03 0.0048 7
对比例2 0.17 0.5 2.5 0.009 0.0040 0.060 0.15 0.04 0.0026 37.50
对比例3 0.16 0.45 2.4 0.010 0.0200 0.035 0.14 0.03 0.0048 7
基于上述搪瓷用钢板的化学成分，本申请实施例提供了一种搪瓷用钢板的制备方法，所述方法包括：
S11、得到具有所述化学成分的铸坯；
S21、对所述铸坯进行加热、两阶段轧制以及分阶段冷却，得到搪瓷用钢板，主要工艺参数见表2。
表2搪瓷用钢板的制备工艺参数
基于上述搪瓷用钢板，本申请实施例提供了一种搪瓷钢的制备方法，所述方法包括：将搪瓷用钢板进行三次涂搪并搪烧，搪烧温度为870℃，搪烧总时间为2.5h。
对搪瓷用钢板以及搪瓷钢进行力学性能测试，结果参见表3。
表3搪瓷用钢板以及搪瓷钢的力学性能结果
附图2、3的详细说明：
图2为本申请实施例1提供的搪瓷用钢板的金相组织照片，从图中可以看出，钢板的显微组织为贝氏体。
图3为本申请实施例1提供的搪瓷用钢板的析出物透射电镜图，从图中可以看出，钢中分布的碳化钛、碳化铌析出相粒子尺寸≤50nm。
此外，本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本发明实施例中，该厚规格搪瓷用钢板强度级别高，耐高温搪烧，870℃搪烧2.5h后，其屈服强度为380MPa～450MPa，抗拉强度为520MPa～750MPa。
(2)本发明实施例中，搪瓷用钢板具有良好的搪瓷性能和抗鳞爆性能。制罐容积大，可用于制作储水量25000m3以上的特大型搪瓷拼装罐。
(3)本发明实施例中，搪瓷用钢板不添加Cr、Cu、Mo、V、B等元素，成本相对较低。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种搪瓷用钢板，其特征在于，所述搪瓷用钢板的微观组织为贝氏体，所述搪瓷用钢板的化学成分包括：C、Si、Mn、P、S、Alt、Ti、Nb、N以及Fe；以质量分数计，C的含量为0.16％～0.22％，Si的含量为0.3％～0.5％，Mn的含量为2.4％～3％，P的含量<0.015％，S的含量<0.005％，Alt的含量为0.02％～0.08％，Ti的含量为0.13％～0.25％，Nb的含量为0.02％～0.07％，N的含量<0.005％；
其中，所述Ti、所述S的质量分数满足如下关系式：[Ti]/[S]≥26，
式中，[Ti]表示Ti的质量分数，[S]表示S的质量分数。
2.根据权利要求1所述的搪瓷用钢板，其特征在于，所述搪瓷用钢板的基体中弥散分布着TiC和NbC的析出相，所述析出相的尺寸≤50nm。
3.根据权利要求1所述的搪瓷用钢板，其特征在于，所述搪瓷用钢板的厚度为16mm～20mm，所述搪瓷用钢板满足如下性能：屈服强度为660MPa～750MPa，抗拉强度为710MPa～880MPa，断后延伸率A50mm为20％～35％，耐800℃～900℃高温搪烧。
4.一种权利要求1-3中任意一项所述的搪瓷用钢板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
得到具有所述化学成分的铸坯；
对所述铸坯进行加热、两阶段轧制以及分阶段冷却，得到搪瓷用钢板。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分阶段冷却包括第一阶段冷却、第二阶段冷却以及第三阶段冷却，所述第一阶段冷却的冷却速度为30℃/s～40℃/s；所述第二阶段冷却的冷却速度≤20℃/s，所述第二阶段冷却的终冷温度为470℃～540℃；所述第三阶段冷却为空冷至室温。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加热的温度为1190℃～1260℃；所述两阶段轧制包括粗轧以及精轧，所述粗轧为5道次～7道次，所述精轧为5道次～7道次，所述精轧的终轧温度为800℃～900℃。
7.一种搪瓷钢，其特征在于，所述搪瓷钢包括权利要求1-3中任意一项所述搪瓷用钢板和搪瓷层，所述搪瓷层设于所述搪瓷用钢板的至少一个板面。
8.根据权利要求7所述的搪瓷钢，其特征在于，所述搪瓷钢的微观组织包括珠光体以及铁素体，所述搪瓷钢的晶粒尺寸<5μm，所述搪瓷钢的基体中弥散分布着TiC和NbC的新析出相，所述新析出相的尺寸<20nm。
9.根据权利要求7所述的搪瓷钢，其特征在于，所述搪瓷钢满足如下性能：屈服强度为380MPa～450MPa，抗拉强度为520MPa～750MPa，断后延伸率A50mm为28％～47％。
10.一种搪瓷拼装罐，其特征在于，所述搪瓷拼装罐的储水量≥25000m3，所述搪瓷拼装罐包括权利要求7-9任意一项所述的搪瓷钢制得的金属结构部件。
CN202311438655.2A 2023-11-01 2023-11-01 一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐 Pending CN117488185A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311438655.2A CN117488185A (zh) 2023-11-01 2023-11-01 一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311438655.2A CN117488185A (zh) 2023-11-01 2023-11-01 一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117488185A true CN117488185A (zh) 2024-02-02

Family

ID=89673750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311438655.2A Pending CN117488185A (zh) 2023-11-01 2023-11-01 一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117488185A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017054699A1 (zh) 一种双面搪瓷用热轧高强度中厚板及其制造方法
JP7119135B2 (ja) 疲労・穴拡げ特性に優れた超高強度熱間圧延鋼板と鋼帯およびそれらの製造方法
WO2014114160A1 (zh) 一种高耐蚀型高强度含Al耐候钢板及其制造方法
CN108486492A (zh) 1200MPa级高强度高塑性低密度钢板及其制造方法
WO2014114111A1 (zh) 一种500MPa级低屈强比直缝焊钢管及其制造方法
CN107557673A (zh) 一种高延伸率高强热轧酸洗钢板及其制造方法
JP6152375B2 (ja) 低温靭性及び硫化水素応力腐食割れ抵抗性に優れた圧力容器用鋼材、その製造方法及び深絞り製品の製造方法
CN110468332A (zh) 一种薄规格直缝低屈强比高韧性管线卷板及其制造方法
CN109023068B (zh) Vc纳米颗粒强化x90塑性管用钢板及其制造方法
CN109136756B (zh) NbC纳米颗粒强化X90塑性管用钢板及其制造方法
CN109957710B (zh) 一种含v大变形x80m管线钢板及其制造方法
CN108728728A (zh) 一种具有极低屈强比的高锰钢及其制造方法
CN104060170B (zh) 一种热轧钢板及其生产方法
CN109112402B (zh) Vc纳米颗粒强化x80塑性管用钢板及其制造方法
CN107513669B (zh) 一种高强冷轧方矩形管用钢及其制造方法
WO2019222988A1 (zh) 一种屈服强度1100MPa级超细晶高强钢板及其制造方法
CN101736196A (zh) 油气输送用感应加热弯管用钢及其热轧平板的生产方法
CN116200662B (zh) 一种回火型低屈强比高性能桥梁耐候钢及其制造方法
CN111979393A (zh) 一种低温韧性优良的热轧高强钢板及其制备方法
CN117488185A (zh) 一种搪瓷用钢板及其制备方法、搪瓷钢、搪瓷拼装罐
CN117127091A (zh) 一种汽车空心稳定杆用钢及其制备方法
CN111979474B (zh) 一种热连轧细晶贝氏体钢板及其制备方法
CN103882334B (zh) 一种输气直缝焊管用x70平板及其生产方法
CN115198174A (zh) 一种马氏体钢、制备方法及应用
CN116516254B (zh) 一种热轧高强度高耐候钢及其制备方法和应用

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