[发明专利]硬度550HB浆体疏浚管用耐磨蚀钢板及其生产方法

说明书

一种硬度550HB浆体疏浚用耐磨蚀钢及其生产方法，其成分重量百分比为：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％中的一种或两种，并满足6.65N＜Nb+Ti≤0.045，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明耐磨蚀钢钢的设计兼顾了耐腐蚀和耐磨损性能，主要用于围海造陆、航道疏浚等领域的疏浚管道制作，其耐磨蚀性能达到目前普通管的3倍，从而大幅度提高了疏浚效率、降低作业成本。

技术领域

本发明涉及低合金钢制造领域，特别涉及硬度550HB浆体疏浚管用耐磨蚀钢板及其生产方法。

背景技术

在围海造陆、航道疏浚、岸堤维护等作业中大量泥沙、沙砾等固体颗粒以浆体的形式通过疏浚管道进行长距离输送，管体同时承受浆体介质的电化学腐蚀和固体颗粒的磨损及二者的交互作用，特别是海水浆体中含有风化岩、珊瑚礁、中粗砂时对管体造成的磨蚀更为严重，普通Q235B、Q345B材质管线在苛刻工况条件下的使用寿命较短，甚至不满1年即报废。

如中国专利公开号CN102517509A公开的“HB500级耐磨钢板及其制备方法”和中国专利公开号CN103397275A公开的“一种马氏体系列耐磨钢及其制备方法”。这两个专利在成分设计上均为C-Mn基础上添加了大量的合金元素如Mo、Cu和Ni等合金元素，一方面合金成本较高，同时Cu和Ni均为耐大气腐蚀钢中常用的耐蚀元素，促进钢表面保护性锈层的形成，在磨蚀过程中增加磨蚀失重，加速材料的磨蚀失效。专利涉及钢种硬度在500HBW以上，耐磨损性能较好，主要用于工程机械、矿山设备等领域。但由于涉及钢种在成分设计上未考虑抑制腐蚀，所以耐磨蚀性能较差，在腐蚀+磨损的工况条件下无法满足使用要求。

日本专利号JP2007231321A、JP2008169443A介绍了通过Ti和W的碳化物析出颗粒提高耐磨性能的方法，成分中同时含有Cu、Ni、Cr、Mo等贵重合金元素。基体中大量的碳化物颗粒在腐蚀磨损工况条件下扮演了“阴极”角色，促进电化学腐蚀的发生，耐腐蚀性能降低，恶化了材料的耐磨蚀性能，难以满足浆体疏浚环境下的大颗粒尺寸、高含量浆体磨蚀要求。

中国专利公开号CN101886225A(对比专利2)公开的“一种耐蚀耐磨钢及其制备方法”，该专利涉及钢种加入了高达0.4-0.9％C、14-16％Mn，且Mo、Cr含量均在5-10％，此外还含有一定量的Pr、Nd和Gd等稀有元素，硬度可达到52HRC以上，但大量贵重合金的加入提高了制造成本。

中国专利公开号CN102776445A(对比专利1)公开了“一种浆体输送用下贝氏体耐磨钢管及其制造方法”、中国专利公开号CN103436790A(对比专利3)公开了“一种矿浆输送焊管管线用耐磨钢及其制造方法”，这两个专利涉及钢种均为贝氏体或贝氏体+针状铁素体组织，基体硬度不高，抗拉强度只有600-800MPa，主要应用于颗粒细小(几十μm)的矿浆或原油输送等磨损轻微的工况环境，不适用于大颗粒、高密度的海水浆体输送领域。中国专利公开号CN102776445A的耐磨钢管成分中Mn含量较高，且要求含有一定量的Mo、Ca和RE，并明确要求添加N。中国专利公开号CN103436790A耐磨钢成分中C含量偏低，同时加入一定的V，强度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬度550HB浆体疏浚用耐磨蚀钢及其生产方法，该耐磨蚀钢的成分设计兼顾了耐腐蚀和耐磨损性能，主要用于围海造陆、航道疏浚等领域的疏浚管道制作，其耐磨蚀性能达到目前普通管的3倍，从而大幅度提高了疏浚效率、降低作业成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：