CN101984123A - 高速列车用不锈钢车厢板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种高速列车用不锈钢车厢板的制备方法。包括以下工艺步骤：首先选用301L不锈钢板，经过热轧固溶处理、酸洗、冷轧后，采取不同条件的柔性退火，当退火温度为1050～1100℃时，得到强度等级为LT的车厢板；当退火温度为910～950℃时，得到强度等级为DLT的车厢板；当退火温度为860～900℃时，得到强度等级为ST的车厢板；当退火温度为810～840℃时，得到强度等级为MT的车厢板；当退火温度为780～800℃时，得到强度等级为HT的车厢板，上述各不同温度下的退火时间均为1～3min。该工艺下能够得到比传统生产工艺更好的综合性能，特别在高强度等级优势更明显。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种高速列车用不锈钢车厢板的制备方法。
背景技术
随着国内铁路提速，对列车车体材料的要求也日趋严格。铁路时速提高到200公里后，其对机车和钢轨等相关运行设备和基础设施的技术要求会大幅度提高。 动车组列车的车型外壳均由铝合金或不锈钢材料制成。动车组列车时速可达200公里以上，其在行进过程中所受到的压力远大于原有列车，这对车厢气密性、抗压性等性能以及车厢材料的性能提出了很高的要求，同时，由于动车组的高速性能要求，机车的自重必须要轻，因此要求机组的生产材料必须具有较高的强度。这也在一定程度上要求钢铁企业进一步调整产品结构，以满足高速列车制造的需求。
目前最常用的高速列车车厢板为301L，即00Cr17Ni7，是一种亚稳态奥氏体不锈钢，在冷轧变形过程中，会发生奥氏体向马氏体的转变，从而大幅度提高钢的强度和屈服强度。其常用五个不同强度等级正好适合于高速列车车厢各部位的不同强度要求，表1为标准规定的00Cr17Ni7常用不同强度等级的力学性能。
传统的生产工艺采用调质轧制方法来控制不同强度等级的301L车厢板的性能，其采用的工艺是将热轧退火、酸洗后的301L不锈钢板经冷轧后轧制到一定的厚度，然后退火酸洗，使其完全软化后按不同的调质压下率进行调质轧制得到不同的强度等级。
目前以传统生产方式能得到的车厢板性能和板型较好的是LT和ST强度级别的产品，而对于其他三种强度等级车厢板的生产则不成熟，尤其对于高强度的冷硬板，板形和轧制过程中的厚度控制精度尚有待进一步改善。然而，到目前为止，还没有发明比调质轧制更好的强度级别调控方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种高速列车用不锈钢车厢板的制备方法，以得到性能更好的不锈钢车厢板。
实现本发明目的的技术方案是：
选用301L不锈钢板，经过热轧、固溶处理、酸洗和冷轧后，采取不同条件的柔性退火，得到符合高速列车用的不同强度等级的车厢板。当退火温度为1050～1100℃时，得到强度为LT的车厢板；当退火温度为900～950℃时，得到强度为DLT的车厢板；当退火温度为850～900℃时，得到强度为ST的车厢板；当退火温度为810～840℃时，得到强度为MT的车厢板；当退火温度为780～800℃时，得到强度为HT的车厢板，上述各不同温度下的退火时间均为1～3min。
所述的301L不锈钢板各组分按重量百分比为：C 0.024，N 0.112，Cr 17.06 ，Ni 7.01，Si 0.57，Mn 1.23，P 0.034，S 0.001，余量为Fe；
所述的热轧的开轧温度为1100℃，终轧温度900℃，卷取温度610℃，热轧后的板厚为6mm；
所述的固溶处理是在温度1050℃～1100℃下，保温10～30min后水淬；
所述的酸洗采用体积分数20%的HNO3 、体积分数70%的HF 和体积分数10%的H2O 组成酸溶液，在室温条件下进行；
所述的冷轧是在4辊冷轧机上，以70～88%的压下率轧制成0.8～1.8mm厚的冷轧板。
与现用技术相比，本发明的特点及其有益效果是：
1、从生产工艺角度，柔性化退火方案少一次轧制的过程，这样减少了物料的运送过程，减少了生产工序，降低了生产成本，而且避免了产品在运送或轧制过程产生一系列的表面缺陷。
2、从性能方面来说，柔性化退火得到的301L冷轧板，延伸率更好，屈强比更高。
3、从板形控制角度考虑，由于退火能够消除轧制过程中的残余应力，而冷轧板板形不良的原因就是因为残余应力的存在。从消除残余应力的角度，柔性化退火更能得到较好的板形。
附图说明
图1是301L不锈钢经780℃敏化2h后的TEM照片
图2是301L不锈钢经780℃敏化2h后的金相照片；
图3是采用调质轧制工艺得到的HT强度级别301L车厢板的金相组织；
图4是采用柔性化退火工艺得到的HT强度级别301L车厢板的金相组织；
图5是调质轧制和柔性化退火两种工艺得到的不同强度等级301L车厢板的延伸率比较；
图6是调质轧制和柔性化退火两种工艺得到的不同强度等级301L车厢板的屈强比比较。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：
实施例1 将成分按重量百分比为C 0.024，N 0.112，Cr 17.06，Ni 7.01，Si 0.57，Mn 1.23，P 0.034，S 0.001，其余为Fe的301L不锈钢铸坯在1100℃下开轧，终轧温度900℃，卷取温度610℃，热轧轧制成6mm后的热轧板；热轧板在1050℃下保温10分钟后水淬，经体积分数20%为HNO3 、体积分数70%的HF 和体积分数10%的H2O 的酸溶液在室温下酸洗后在4辊冷轧机上，以70%的压下率轧制成1.8mm厚的冷轧板，然后当退火温度为1100℃时，得到强度等级为LT的车厢板；当退火温度为950℃时，得到强度等级为DLT的车厢板；当退火温度为890℃时，得到强度等级为ST的车厢板；当退火温度为840℃时，得到强度等级为MT的车厢板；当退火温度为780℃时，得到强度等级为HT的车厢板，上述各不同温度下的退火时间均为3min，得到不同强度等级的301L冷轧板，经过室温拉伸试验后，得到的力学性能见表2。
实施例2 将成分按重量百分比为C 0.024，N 0.112，Cr 17.06，Ni 7.01，Si 0.57，Mn 1.23，P 0.034， S 0.001，其余为Fe的301L不锈钢铸坯在1100℃下开轧，终轧温度900℃，卷取温度610℃，热轧轧制成6mm后的热轧板，热轧板在1100℃下保温20分钟后水淬，经体积分数20%为HNO3 、体积分数70%的HF 和体积分数10%的H2O 的酸溶液在室温下酸洗后在4辊冷轧机上，以80%的压下率轧制成1.2mm后的冷轧板。然后当退火温度为1050℃时，得到强度等级为LT的车厢板；当退火温度为910℃时，得到强度等级为DLT的车厢板；当退火温度为860℃时，得到强度等级为ST的车厢板；当退火温度为810℃时，得到强度等级为MT的车厢板；当退火温度为780℃时，得到强度等级为HT的车厢板，上述各不同温度下的退火时间均为3min，得到不同强度等级的301L冷轧板，经过室温拉伸试验后，得到的力学性能见表3。
实施例3 将成分为C 0.024，N 0.112，Cr 17.06，Ni 7.01，Si 0.57，Mn 1.23，P 0.034， S 0.001，其余为Fe的301L不锈钢铸坯在1100℃下开轧，终轧温度900℃，卷取温度610℃，热轧轧制成6mm后的热轧板；热轧板在1050℃下保温30分钟后水淬；经体积分数20%为HNO3 、体积分数70%的HF 和体积分数10%的H2O 的酸溶液在室温下酸洗后；在4辊冷轧机上，以88%的压下率轧制成0.8mm后的冷轧板；然后当退火温度为1080℃时，得到强度等级为LT的车厢板；当退火温度为940℃时，得到强度等级为DLT的车厢板；当退火温度为900℃时，得到强度等级为ST的车厢板；当退火温度为830℃时，得到强度等级为MT的车厢板；当退火温度为800℃时，得到强度等级为HT的车厢板，上述各不同温度下的退火时间均为1min，得到不同强度等级的301L冷轧板，经过室温拉伸试验后，得到的力学性能见表4。
Claims (6)
1.高速列车用不锈钢车厢板的制备方法，选用301L不锈钢板，经过热轧、固溶处理、酸洗和冷轧后，进行柔性退火，其特征在于将冷轧后的板带采取不同条件的柔性退火，得到符合高速列车用的不同强度等级的车厢板，当退火温度为1050～1100℃时，得到强度等级为LT的车厢板；当退火温度为910～950℃时，得到强度等级为DLT的车厢板；当退火温度为860～900℃时，得到强度等级为ST的车厢板；当退火温度为810～840℃时，得到强度等级为MT的车厢板；当退火温度为780～800℃时，得到强度等级为HT的车厢板，上述各不同温度下的退火时间均为1～3min。
2.根据权利要求1所述的高速列车用不锈钢车厢板的制备方法，其特征在于所述的301L不锈钢板各组分按重量百分比为：C 0.024，N 0.112，Cr 17.06 ，Ni 7.01，Si 0.57，Mn 1.23，P 0.034，S 0.001，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的高速列车用不锈钢车厢板的制备方法，其特征在于所述的热轧的开轧温度为1100℃，终轧温度900℃，卷取温度610℃，热轧后的板厚为6mm。
4.根据权利要求1所述的高速列车用不锈钢车厢板的制备方法，其特征在于所述的固溶处理是在1050～1100℃下，保温10～30min后水淬。
5.根据权利要求1所述的高速列车用不锈钢车厢板的制备方法，其特征在于所述的酸洗采用体积分数20%的HNO3 、体积分数70%的HF 和体积分数10%的H2O 组成酸溶液，在室温条件下进行。
6.根据权利要求1所述的高速列车用不锈钢车厢板的制备方法，其特征在于所述的冷轧是在4辊冷轧机上，以70～88%的压下率轧制成0.8～1.8mm厚的冷轧板。
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