[發明專利]硬度550HB漿體疏浚管用耐磨蝕鋼板及其生產方法

有效

• 申請號: 201710383393.2
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108950422B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 宋鳳明;溫東輝;王巍;張華偉;張國民;祁捷;華駿山
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/06;C22C38/02;C22C38/32;C22C38/26;C22C38/28;C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

一種硬度550HB漿體疏浚用耐磨蝕鋼及其生產方法，其成分重量百分比為：C：0.30?0.34％，Si≤0.01％，Mn：1.5?1.8％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.2?1.0％，Cr：0.3?1.2％，B：0.001?0.002％，N≤0.005％；另外含有Nb：0.01?0.03％或Ti：0.01?0.025％中的一種或兩種，并滿足6.65N＜Nb+Ti≤0.045，其余為Fe和不可避免的雜質元素。本發明耐磨蝕鋼鋼的設計兼顧了耐腐蝕和耐磨損性能，主要用于圍海造陸、航道疏浚等領域的疏浚管道制作，其耐磨蝕性能達到目前普通管的3倍，從而大幅度提高了疏浚效率、降低作業成本。

技術領域

本發明涉及低合金鋼制造領域，特別涉及硬度550HB漿體疏浚管用耐磨蝕鋼板及其生產方法。

背景技術

在圍海造陸、航道疏浚、岸堤維護等作業中大量泥沙、沙礫等固體顆粒以漿體的形式通過疏浚管道進行長距離輸送，管體同時承受漿體介質的電化學腐蝕和固體顆粒的磨損及二者的交互作用，特別是海水漿體中含有風化巖、珊瑚礁、中粗砂時對管體造成的磨蝕更為嚴重，普通Q235B、Q345B材質管線在苛刻工況條件下的使用壽命較短，甚至不滿1年即報廢。

如中國專利公開號CN102517509A公開的“HB500級耐磨鋼板及其制備方法”和中國專利公開號CN103397275A公開的“一種馬氏體系列耐磨鋼及其制備方法”。這兩個專利在成分設計上均為C-Mn基礎上添加了大量的合金元素如Mo、Cu和Ni等合金元素，一方面合金成本較高，同時Cu和Ni均為耐大氣腐蝕鋼中常用的耐蝕元素，促進鋼表面保護性銹層的形成，在磨蝕過程中增加磨蝕失重，加速材料的磨蝕失效。專利涉及鋼種硬度在500HBW以上，耐磨損性能較好，主要用于工程機械、礦山設備等領域。但由于涉及鋼種在成分設計上未考慮抑制腐蝕，所以耐磨蝕性能較差，在腐蝕+磨損的工況條件下無法滿足使用要求。

日本專利號JP2007231321A、JP2008169443A介紹了通過Ti和W的碳化物析出顆粒提高耐磨性能的方法，成分中同時含有Cu、Ni、Cr、Mo等貴重合金元素。基體中大量的碳化物顆粒在腐蝕磨損工況條件下扮演了“陰極”角色，促進電化學腐蝕的發生，耐腐蝕性能降低，惡化了材料的耐磨蝕性能，難以滿足漿體疏浚環境下的大顆粒尺寸、高含量漿體磨蝕要求。

中國專利公開號CN101886225A(對比專利2)公開的“一種耐蝕耐磨鋼及其制備方法”，該專利涉及鋼種加入了高達0.4-0.9％C、14-16％Mn，且Mo、Cr含量均在5-10％，此外還含有一定量的Pr、Nd和Gd等稀有元素，硬度可達到52HRC以上，但大量貴重合金的加入提高了制造成本。

中國專利公開號CN102776445A(對比專利1)公開了“一種漿體輸送用下貝氏體耐磨鋼管及其制造方法”、中國專利公開號CN103436790A(對比專利3)公開了“一種礦漿輸送焊管管線用耐磨鋼及其制造方法”，這兩個專利涉及鋼種均為貝氏體或貝氏體+針狀鐵素體組織，基體硬度不高，抗拉強度只有600-800MPa，主要應用于顆粒細小(幾十μm)的礦漿或原油輸送等磨損輕微的工況環境，不適用于大顆粒、高密度的海水漿體輸送領域。中國專利公開號CN102776445A的耐磨鋼管成分中Mn含量較高，且要求含有一定量的Mo、Ca和RE，并明確要求添加N。中國專利公開號CN103436790A耐磨鋼成分中C含量偏低，同時加入一定的V，強度較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硬度550HB漿體疏浚用耐磨蝕鋼及其生產方法，該耐磨蝕鋼的成分設計兼顧了耐腐蝕和耐磨損性能，主要用于圍海造陸、航道疏浚等領域的疏浚管道制作，其耐磨蝕性能達到目前普通管的3倍，從而大幅度提高了疏浚效率、降低作業成本。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：