[发明专利]一种高强韧性可焊接耐腐蚀磨损钢板及其制备方法

说明书

本发明公开一种高强韧性可焊接耐腐蚀磨损钢板及其制备方法。其技术方案是：所述钢板的组分及其质量含量：C为0.25～0.42％，Si为0.01～0.10％，Mn为1.35～1.75％，P≤0.005％，S≤0.002％，Mo为0.35～‑0.55％，Ti为0.07～0.19％，Zr为0.12～0.25％，Mg为0.0023～0.0045％，Als为0.015～0.025％，B为0.001～0.008％，N为0.0025～0.0040％，O为0.0005～0.0015％，其余为Fe和微量杂质元素；所述组分中：Mo/Ti为1.8～7.0，Ti/Als为3～13。本发明合金添加量较少，提高了焊接性能，降低了生产成本；通过轧制+在线淬火+离线淬火+低温回火的全流程工艺控制，细化了晶粒尺寸，促进了纳米级含Ti第二相粒子析出和弥散分布，提高了制品韧性和耐腐蚀磨损性能。

技术领域

本发明属于耐腐蚀磨损钢板技术领域。具体涉及一种高强韧性可焊接耐腐蚀磨损钢板及其制备方法。

背景技术

在海洋及其它存在腐蚀性液体、气体的环境中，材料会遭受不同程度的腐蚀磨损，即材料在承受介质腐蚀的同时受到固体颗粒的磨损，比如泥沙含量较高的海水对海洋作业工程设备的冲刷。一般来说，腐蚀与磨损的共同作用比单纯的磨损或腐蚀情况要严重得多，造成材料损失和设备损坏加剧。

为应对腐蚀磨损环境，技术人员研发了多种耐腐蚀磨损材料。目前可供选择的材料主要有非金属材料和金属材料两大类。非金属材料如PVC、聚乙烯、高分子材料等，其用于固体颗粒较细、含量较少、流速较缓的工况环境中具有较好的耐腐蚀磨损性能。在工程设备上作为结构部件应用则必须选择金属材料。提高金属材料的耐腐蚀磨损性能，需要从材料的成分、组织、力学性能等方面进行综合考虑，提高耐腐蚀性能、耐磨损性能、降低腐蚀和磨损交互作用。此外，为了推广应用，还要考虑成本因素。目前，已有关于耐腐蚀磨损材料方面的专利，主要包括高成分合金钢、不锈钢、复合材料、改良的耐磨钢和其他金属材料，在一定程度上提高了耐腐蚀磨损性能，但也存在不同程度的缺点。

“一种耐磨耐蚀合金钢材料及其制备方法”(CN107130177A)专利技术，公开一种耐磨耐蚀合金钢材料，包括以下质量百分含量的组分：C：0.23～0.28％，Cr：7.5～10.0％，Si：1.0～1.5％，Mn：0.5～0.8％，Zr：0.1～0.6％，Mo：0.3～0.6％，Ni：0.5～0.8％，Ce：0.1～0.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，余量的Fe。硬度为53.5HRC，抗拉强度为1833Mpa，冲击韧性为91J/cm2。所制得的耐磨耐蚀合金钢材料的抗腐蚀磨损速率虽比高锰钢提高1.1倍，但服役寿命提升有限，且成本高。

“具有抗腐蚀磨损性能的高锰奥氏体钢及热轧板制备方法“(CN110724874A)专利技术，按质量百分含量：C：0.65～0.80％，Si：≤0.5％，Mn：9.0～10.0％，P：≤0.030％；S：≤0.020％，Cr：3.8～6.5％，N：0.04～0.30％，Ti：0.15～0.80％，B≤0.0040％，其余为铁和不可避免的杂质。该技术虽实现高锰钢的连铸热轧生产，降低生产成本，但高锰钢一般用在高应力条件下，限制了其使用范围。

“一种耐磨耐腐蚀铁基材料及制备方法“(CN102676907A)专利技术，其组分及其质量百分含量：C：1.85-2.15％，Si：1.90-2.30％，Mn：0.30-0.60％，Cr：32.00-35.00％，Mo：2.00-2.50％，Ni：0.30-0.70％，W：0.30-0.70％，Al：0.20-0.50％，Cu：0.10-0.30％，V：0.03-0.30％，稀土Y：0.20-0.30％，P、S≤0.04％，余量为Fe。制备方法为：将各配料加入中频感应炉中冶炼，出炉温度在1430-1520℃，在特定的工艺条件下进行离心铸造，浇注时加入0.20-0.30％的稀土Y进行变质处理。该技术通过添加适量的铝、钒、铜、稀土合金元素，虽提高了性能，但存在成本过高的问题。