[發明專利]用于鐵路運煤車輛的耐煤水磨損腐蝕鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201710773463.5
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107653423B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 黃大偉;陳吉清;徐進橋;宋暢;陶文哲;駱海鶴;馮佳;龐濤;王俊霖
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/54;C22C38/02;C22C38/04;C22C33/04;B21C37/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;馮超

本發明公開了一種用于鐵路運煤車輛的耐煤水磨損腐蝕鋼板及其制造方法，所述耐煤水磨損腐蝕鋼板的化學成分的重量百分數為：C：0.01～0.15％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.20～1.0％、P≤0.020％、S≤0.010％、Cu：0.20～0.60％、Ni：0.50～1.5％、Cr：0.20～2.0％、Sb：0.030～0.10％、Mo：0～0.25％、Nb：0～0.05％、V：0～0.05％、Ti：0～0.10％、B：0～0.005％、其余為Fe及雜質；且C、Cr、Ni需滿足1.6％≤12C+Cr/Ni≤2.8％。該鋼板通過高爐鐵水、鐵水預脫硫、轉爐冶煉、LF+RH精煉、板坯連鑄、鑄坯緩冷、板坯加熱、熱連軋、層流冷卻和卷取十大步驟制造得到，其屈服強度為450MPa級力學性能優異，可大大提高煤水磨損腐蝕環境下鋼板的使用壽命，在鐵路運煤車輛箱體制造行業具有明顯的競爭優勢。

技術領域

本發明涉及鐵路運煤車輛箱體制造行業用熱軋鋼板的工藝制造領域，具體地指一種用于鐵路運煤車輛的耐煤水磨損腐蝕鋼板及其制造方法。

背景技術

隨著鐵路運煤車輛高速化和重載化的迅速發展，車體減重、高強度和高耐蝕性已成為發展趨勢，高強度可以減少滿足強度要求的車輛壁厚，高耐蝕可以減少滿足腐蝕壽命的壁厚裕量，并進一步提高車體的使用壽命。

國內如大秦線，主要以煤炭運輸為主，運煤車輛所用的耐蝕鋼板09CuPCrNi～A、Q450NQR等的交貨技術條件里規定的腐蝕評價標準主要是1993年發布的《鐵路用耐候鋼周期浸潤腐蝕實驗方法》，所采用的實驗溶液為1.0×10^～2mol/L的NaHSO₃溶液，此評價標準的腐蝕條件是按照工業大氣環境制定的，未考慮煤水對鋼板的磨損腐蝕。但國內外研究表明，鋼材在與煤炭接觸時的腐蝕形式與工業大氣環境有著很大的不同，煤炭運輸車輛在使用過程中：雨水淋濕煤車所形成的煤水中Cl^－、容易腐蝕箱體鋼板；另外鋼板表面形成的保護膜也容易在煤炭的裝卸過程中受到磨損破壞，加之煤粒的不斷磨損，使得腐蝕不斷深入，箱體鋼板磨損腐蝕情況不斷加重，嚴重影響了耐蝕鋼板的使用壽命。因此，采用合理的生產方法制造出性能優異且耐大氣腐蝕、耐煤水磨損腐蝕的鐵路運煤車輛用鋼成為耐蝕鋼研究的重點方向。

中國專利CN 104105806公布了一種用于煤船或煤炭/礦石兼用船船艙的耐腐蝕鋼，該鋼的服役環境特點為低pH值的干濕交替環境，它通過在鋼種加入Sb，控制Cr的含量在0.050％以下，并控制終軋溫度和冷卻速度，獲得了低pH環境下具有高耐蝕性的熱軋鋼板。其主要考慮了成分對低pH值運煤環境下鋼板腐蝕性能的影響，并未考慮組織對鋼板耐腐蝕性能的影響。

中國專利CN 101423916A公布了一種低合金耐磨耐蝕鋼及其制造方法，它通過適當調節碳含量并加入有助于提高合金鋼耐蝕性的元素Al、Nb，以及稀土變質處理，形成Mn～Si～Cr～Mo～Al系無碳化物貝氏體鋼，從而獲得了一種適合海洋泥沙磨損腐蝕環境使用的低合金耐磨耐蝕鋼。其主要采用了高Si、高Al的成分設計抑制碳化物的形成，并加入Cr、Ni、Mo等元素提高耐蝕性，但其更多多關注的是耐磨及耐大氣腐蝕性能，與煤水磨損腐蝕的服役環境不同。

中國專利CN 104662193A公布了一種低溫韌性和耐腐蝕磨損性優異的耐磨損鋼板，它通過控制鋼中固溶Cr和Mo量，使其滿足0.05≤(Cr+2.5Mo)≤2.0(％)，并控制主相為淬火態馬氏體相且原奧氏體粒徑為30μm以下的組織，達到大幅提高耐腐蝕磨損性的目的，但其使用環境為建筑、土木、礦山等工地中含有水分的土與沙子接觸而產生的磨損，與煤水的磨損腐蝕機理也不相同。

中國專利CN 102268613A公布了一種鐵路貨車車輛用耐大氣腐蝕熱軋鋼板及其制造方法，它通過在鋼中加入Sb，同時控制Cr和Ni含量滿足1.48％≤Ni+0.85Cr≤2.05％，C、Ti、Nb、V含量滿足Ti/C≥1.0，(Ti+Nb+V)/C≥3，經連鑄、熱連軋、卷取方法獲得耐蝕性能良好的鋼板，但耐蝕能力略有不足。

發明內容