[发明专利]一种水利用高强度钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利用高强度钢板及其制备方法，具体的是涉及一种耐污水水质腐蚀的高强度、特别是高抗拉强度的水利用高强度钢板及其制备方法。

背景技术

在水利工程技术领域，往往会用钢板作为水闸或水利用的其他部件。钢板长期处于潮湿多水、风吹日晒、沙尘侵蚀的恶劣环境中，极易产生化学锈蚀，中国水质复杂，生活污水或工业污水成分复杂，极易产生各种化学锈蚀；而且钢板受力复杂，随着水压以及潮汐的作用，其内部的拉、压、弯、扭等都会出现并瞬时变化，这些复杂外力的作用，除了使金属材料产生疲劳外，钢板也会具有特定情况的腐蚀以及磨损。对于这种使用条件苛刻的钢板，如果没有抵抗上述问题的性能，其使用寿命会大大降低，从而影响水利工程的安全。

我国是一个淡水资源短缺的国家，但目前淡水水体受到的污染程度之深、范围之广，已经成为众多环境问题中的一个突出问题。全国七大水系普遍受到污染，城市内湖中氮、磷污染较重，水质普遍较差，污染淡水水体已成为我国一种典型而普遍的水环境。淡水水体是金属材料服役的重要场所，淡水水体遭受污染后，服役环境发生改变，必然带来金属材料腐蚀行为与规律的变化。大量工业废水和生活污水排人河道及湖泊，使地表水系遭到严重污染，生态环境恶化，水体中酸、碱、盐及某些有机物等腐蚀性强的污染物质增加，加快了金属材料的腐蚀速度，因此，有必要开发一种耐淡水腐蚀钢板，以减少由于淡水腐蚀所带来的损失。

在公开的标准BS EN1993-5：2007、美标A572/A572M-07、JIS A5528：2006和中国国家标准GB/T20933-2007没有提到淡水腐蚀的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种水利用高强度钢板；

本发明的目的之二在于提出该水利用高强度钢板的制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

各组分由如下重量百分数组成：

C：0.035～0.05％，Si：0.15～0.17％，Mn：1.8～2.0％，Ti：0.013～0.018％，P：≤0.002％，S：≤0.002％，Ni：1.5～5.2％，Cr：9.8～15.2％，Nb：0.05～0.11％，Mo：0.35～0.42％，RE：0.01～0.025％，Cu：0.02～0.08，W：0.02～0.06，限制元素H≤0.0002％，N≤0.004％，O≤0.0015％，余量为Fe；

所述高强度钢板的钢板表面针状铁素体分布比例是在其纵截面中心区域的分布的7～12倍，纵截面中心针状铁素体平均粒度是钢板表面平均粒度的1/6～1/8；所述纵截面中心区域是指钢板纵截面中心为圆心、半径为1/3板厚围成的区域；所述钢板表面是指钢板最外层至其表面以下1/10处内的厚度；

所述高强度钢板的屈服强度为510～550MPa，抗拉强度为880～900MPa，屈强比为0.510～0.615。

作为优选：所述高强度钢板的断后伸长率为18～28％，-20℃冲击功232～386J。

作为优选：所述高强度钢板的微观组织包括针状铁素体和岛状马氏体，其中针状铁素体的体积百分比为62～78％，岛状马氏体的体积百分比为8.5～11％。

作为优选：各组分由如下重量百分数组成：

C：0.038～0.04％，Si：0.16～0.17％，Mn：1.8～1.85％，Ti：0.015～0.016％，P：≤0.002％，S：≤0.002％，Ni：2.5～4.2％，Cr：12.1～14.2％，Nb：0.04～0.10％，Mo：0.385～0.41％，RE：0.018～0.020％，Cu：0.04～0.06，W：0.04～0.06，限制元素H≤0.0001％，N≤0.003％，O≤0.0010％，余量为Fe；

作为优选：钢板表面以下1mm截面处的针状铁素体占整个截面面积的比例是在其纵截面中心区域的分布的5～8倍。

一种水利用高强度钢板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)按照前述水利用高强度钢板的成分含量进行设计进行转炉冶炼，LF炉、VD炉精炼后进行连铸；

b)对步骤a)得到的连铸坯料进行均热处理，温度控制在1100～1200℃的范围内，保温120～140min；

c)对出炉后的坯料进行高压水除磷处理；

d)对除磷后的坯料立即进行两阶段控制轧制，粗轧的开轧温度为1100～1190℃，累积变形量为52～63％，精轧温度为720～760℃，精轧压缩比为5～8倍；