[发明专利]一种轨道交通车体用不锈钢及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种轨道交通车体用不锈钢及其制备方法与应用，属于钢铁冶金技术领域。其化学成分包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、N、Mo、Al、Ti、Nb、Cu、Rh和稀土，余量为Fe及不可避免的杂质。该轨道交通车体用不锈钢不仅具有较佳的延伸强度、抗拉强度以及延伸率，同时还具有优良的耐蚀性。其制备方法包括：将C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni和Ti按比例进行冶炼，然后连铸，热轧，轧后冷却，退火酸洗，冷轧硬化。稀土、Cu和Rh于连铸过程中加入，N、Al、Mo和Nb于热轧过程中加入。其制备方法工艺简单、成本低且过程易控。将上述不锈钢用于加工轨道交通车体，不仅能延长车体的使用期限，还能减轻其重量。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，且特别涉及一种轨道交通车体用不锈钢及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，国内城市轨道交通快速发展，为实现节能减排、车体轻量化，已开始大量采用不锈钢作为车体用钢，城市轨道车辆车体用不锈钢的需求将呈爆发式增长的趋势。车体用不锈钢对组织、成形性能、焊接性能、板形及厚度精度等都提出了非常高的要求，现有不锈钢难以满足要求。

因此，需要研制一种性能优良且价格适中的钢材，以适用于如地铁车体、动车车体和高铁车体中的不锈钢。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种轨道交通车体用不锈钢，该轨道交通车体用不锈钢不仅具有较佳的延伸强度、抗拉强度以及延伸率，同时还具有优良的耐蚀性，尤其是耐酸性腐蚀和盐腐蚀。

本发明的第二目的在于提供一种上述轨道交通车体用不锈钢的制备方法，此制备方法工艺简单、成本低且过程控制简捷，适于批量化生产。

本发明的第三目的在于提供一种上述轨道交通车体用不锈钢的应用，将其用于加工轨道交通车体，不仅能延长轨道交通车体的使用期限，还能较大程度减轻轨道交通车体重量。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种轨道交通车体用不锈钢，其化学成分包括0.03-0.06wt％的C、0.02-0.04wt％的Si、0.8-1.2wt％的Mn、0.01-0.02wt％的P、0.01-0.02wt％的S、15-20wt％的Cr、4-10wt％的Ni、0.04-0.08wt％的N、6-7wt％的Mo、0.02-0.03wt％的Al、0.03-0.035wt％的Ti、0.005-0.008wt％的Nb、0.02-0.04wt％的Cu、0.01-0.015wt％的Rh和0.2-0.5wt％的稀土，余量为Fe及不可避免的杂质。

稀土包括重量比为6-10：6-8：2-3：2-3：2-4的La、Ce、Sm、Tb和Y。

本发明还提出一种上述轨道交通车体用不锈钢的制备方法，包括以下步骤：将C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni和Ti按比例进行冶炼，然后连铸，热轧，轧后冷却，退火酸洗，冷轧硬化。稀土、Cu和Rh于连铸过程中加入，N、Al、Mo和Nb于热轧过程中加入。

本发明还提出一种上述轨道交通车体用不锈钢的应用，例如可将其用于加工轨道交通车体。

优选地，上述轨道交通车体包括地铁车体或动车车体或高铁车体。

本发明较佳实施例提供的轨道交通车体用不锈钢及其制备方法与应用的有益效果是：

C可在保障不锈钢具有较高屈服点和抗拉强度的同时，还具有较佳的焊接性能。Si、Mn、Cr、Al和Ti均作为脱氧剂或还原剂以提高钢材的抗腐蚀性和抗氧化性。其中，Cr能够在氧的氛围下于钢的表面形成致密稳定的Ce₂O₃膜，该膜可隔绝内部金属和腐蚀性介质，此外，Cr能显著提高钢材的强度、硬度和耐磨性。