CN104611638A - 一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，包括如下具体步骤：步骤（1）：准备钢坯料；步骤（2）：加热炉加热钢坯料至980-1020℃，时间为4-6小时；步骤（3）：对钢坯料进行碳氮共渗处理；步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；步骤（6）：将钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；步骤（7）：在牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干；本发明产品强度高、韧性好，耐磨损耐腐蚀，且具有优异低温综合性能。

Description

一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，涉及一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺。

背景技术

仓储设备是指能够满足储藏和保管物品需要的技术装置和机具，仓储设备是仓储与物流技术水平高低的主要标志，现代仓储设备体现了现代仓储与物流技术的发展。仓储设备中的货架是比较常用的设备，由于特殊物料的存放需要，货架的使用条件和环境越来越苛刻，对钢板的厚度要求越来越厚，相应地对用于仓储设备的钢板配件的技术要求也不断提高。特别是用于存放一些易腐蚀货物时，常常会因为配件的被腐蚀而导致仓储设备在短时间内就断裂，增加了仓储成本；且在一些寒冷地区，于货架承重的配件的低温韧性也不高，也常会导致仓储设备在短时间内就断裂。因此如何有效提高用于仓储设备的配件的抗腐蚀以及横向屈服强度是本领域技术人员一直需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，本发明产品强度高、韧性好，耐磨损耐腐蚀，且具有优异低温综合性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，包括如下具体步骤：

步骤（1）：钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.11-0.13%，Si：0.05-0.15%，Mn：0.32-0.35%，Ni：0.33-0.35%、P：<0.015%，S：<0.015%，Cr：0.12-0.24%、Sn：0.07-0.09%、Mo：0.06-0.12%，W：0.01-0.03%、Nb：0.15-0.17%、V：0.03-0.05%，Ti：0.008-0.012%、Al：0.01-0.06%、Zn：0.019-0.021%，其余为Fe和不可避免的杂质；

发明产品中添加的C元素，提高屈服点和抗拉强，增强耐腐蚀能力，降低钢的冷脆性和时效敏感性；添加的Si元素，作为还原剂和脱氧剂，在一定程度上提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，和Mo、W、Cr等元素结合，可有效提高抗腐蚀性和抗氧化的作用；添加的Mn元素，作为良好的脱氧剂和脱硫剂，使得钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，且耐磨性极佳；添加的Cr元素，能显著提高强度、硬度和耐磨性，提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性；添加的Ni元素，能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性，Ni对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；添加的Mo元素，能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，提高机械性能；添加的Ti元素，作为强脱氧剂，它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力，降低时效敏感性和冷脆性；W元素熔点高，比重大，是贵生的合金元素，与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性；Nb元素能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力，可防止晶间腐蚀现象；

步骤（2）：加热炉加热钢坯料至980-1020℃，时间为4-6小时；

步骤（3）：对钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述步骤（3）采用气体法进行碳氮共渗，将炉中滴入乙醇或丙酮，同时通氨，炉温为750-950℃。

前述步骤（4）中，采用水冷-空冷-水冷的顺序进行淬火，先将钢坯料以3-5℃/s的速度水冷至650-680℃，再将钢坯料空冷至380-420℃，最后将钢坯料以1-3℃/s的速度水冷至室温。

本发明的有益效果是：

本发明采用碳氮共渗工艺，向钢的表层同时渗入碳和氮，可提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，同时提高钢的耐磨性和抗咬合性，在一定程度上克服了渗氮层硬度虽高但渗层较浅，而渗碳层虽硬化深度大，但表面硬度较低的缺点。

本发明产品中添加的C元素，提高屈服点和抗拉强，增强耐腐蚀能力，降低钢的冷脆性和时效敏感性；添加的Si元素，作为还原剂和脱氧剂，在一定程度上提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，和Mo、W、Cr等元素结合，可有效提高抗腐蚀性和抗氧化的作用；添加的Mn元素，作为良好的脱氧剂和脱硫剂，使得钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，且耐磨性极佳；添加的Cr元素，能显著提高强度、硬度和耐磨性，提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性；添加的Ni元素，能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性，Ni对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；添加的Mo元素，能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，提高机械性能；添加的Ti元素，作为强脱氧剂，它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力，降低时效敏感性和冷脆性；W元素熔点高，比重大，是贵生的合金元素，与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性；Nb元素能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力，可防止晶间腐蚀现象。

本发明产品强度高、韧性好，耐磨损耐腐蚀，且具有优异低温综合性能。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，包括如下具体步骤：

步骤（1）：钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.11%，Si：0.05%，Mn：0.32%，Ni：0.33%、P：0.005%，S：0.005%，Cr：0.12%、Sn：0.07%、Mo：0.06%，W：0.01%、Nb：0.15%、V：0.03%，Ti：0.008%、Al：0.01%、Zn：0.019%，其余为Fe和不可避免的杂质；

步骤（2）：加热炉加热钢坯料至980℃，时间为6小时；

步骤（3）：对钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。

实施例2

本实施例提供一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，包括如下具体步骤：

步骤（1）：钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.13%，Si：0.15%，Mn：0.35%，Ni：0.35%、P：0.015%，S：0.015%，Cr：0.24%、Sn：0.09%、Mo：0.12%，W：0.03%、Nb：0.17%、V：0.05%，Ti：0.012%、Al：0.06%、Zn：0.021%，其余为Fe和不可避免的杂质；

步骤（2）：加热炉加热钢坯料至1020℃，时间为4小时；

步骤（3）：对钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。

实施例3

本实施例提供一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，包括如下具体步骤：

步骤（1）：钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.12%，Si：0.10%，Mn：0.33%，Ni：0.34%、P：0.010%，S：0.010%，Cr：0.17%、Sn：0.08%、Mo：0.09%，W：0.02%、Nb：0.16%、V：0.04%，Ti：0.010%、Al：0.04%、Zn：0.020%，其余为Fe和不可避免的杂质；

步骤（2）：加热炉加热钢坯料至1000℃，时间为5小时；

步骤（3）：对钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤（1）：所述钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.11-0.13%，Si：0.05-0.15%，Mn：0.32-0.35%，Ni：0.33-0.35%、P：<0.015%，S：<0.015%，Cr：0.12-0.24%、Sn：0.07-0.09%、Mo：0.06-0.12%，W：0.01-0.03%、Nb：0.15-0.17%、V：0.03-0.05%，Ti：0.008-0.012%、Al：0.01-0.06%、Zn：0.019-0.021%，其余为Fe和不可避免的杂质；

步骤（2）：加热炉加热所述钢坯料至980-1020℃，时间为4-6小时；

步骤（3）：对所述钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将所述钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在所述牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。

2.根据权利要求1所述的抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，其特征在于，所述步骤（3）采用气体法进行碳氮共渗，将炉中滴入乙醇或丙酮，同时通氨，炉温为750-950℃。

3.根据权利要求1所述的抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，其特征在于，所述步骤（4）中，采用水冷-空冷-水冷的顺序进行淬火，先将钢坯料以3-5℃/s的速度水冷至650-680℃，再将钢坯料空冷至380-420℃，最后将钢坯料以1-3℃/s的速度水冷至室温。

4.基于权利要求1-3任一权利要求所述的抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤（1）：所述钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.11%，Si：0.05%，Mn：0.32%，Ni：0.33%、P：0.005%，S：0.005%，Cr：0.12%、Sn：0.07%、Mo：0.06%，W：0.01%、Nb：0.15%、V：0.03%，Ti：0.008%、Al：0.01%、Zn：0.019%，其余为Fe和不可避免的杂质；

步骤（2）：加热炉加热所述钢坯料至980℃，时间为6小时；

步骤（3）：对所述钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将所述钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在所述牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。

5.基于权利要求1-3任一权利要求所述的抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤（1）：所述钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.13%，Si：0.15%，Mn：0.35%，Ni：0.35%、P：0.015%，S：0.015%，Cr：0.24%、Sn：0.09%、Mo：0.12%，W：0.03%、Nb：0.17%、V：0.05%，Ti：0.012%、Al：0.06%、Zn：0.021%，其余为Fe和不可避免的杂质；

步骤（2）：加热炉加热所述钢坯料至1020℃，时间为4小时；

步骤（3）：对所述钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将所述钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在所述牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。

6.基于权利要求1-3任一权利要求所述的抗震耐火型牛腿梁用型材及其处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤（1）：所述钢坯料的组分含量包括以下质量百分比的各组分：C：0.12%，Si：0.10%，Mn：0.33%，Ni：0.34%、P：0.010%，S：0.010%，Cr：0.17%、Sn：0.08%、Mo：0.09%，W：0.02%、Nb：0.16%、V：0.04%，Ti：0.010%、Al：0.04%、Zn：0.020%，其余为Fe和不可避免的杂质；

步骤（2）：加热炉加热所述钢坯料至1000℃，时间为5小时；

步骤（3）：对所述钢坯料进行碳氮共渗处理；

步骤（4）：对钢坯料进行粗加工，除去其表面的黑皮，依次对其进行水冷与空冷交替淬火；

步骤（5）：将钢坯料加热锻造成钢板，并裁成合适的大小；

步骤（6）：将所述钢板放在对应模具上冲压成型，得到牛腿半成品；

步骤（7）：在牛腿半成品上涂覆防锈漆，烘干。