CN113442524A - 一种洗扫车壳体板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种洗扫车壳体板及其制备方法，所述洗扫车壳体板包括通过冶金复合相连接的碳钢层和耐蚀钢层。所述方法包括：将碳钢钢坯铺设于2块耐蚀钢坯之间，获得复合钢坯，获得复合钢坯；将所述复合钢坯进行真空焊接封边，获得复合耐蚀钢坯；将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢卷；将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板。洗扫车壳体板兼具高强度与高耐蚀性，使得低成本洗扫车壳体板在长期服役情况下，具备更高的耐久性。

Description

一种洗扫车壳体板及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁产品技术领域，特别涉及一种洗扫车壳体板及其制备方法。
背景技术
传统的市政清扫壳体板采用碳钢+涂层或者不锈钢板，在实际使用过程中，一方面存在的问题为：碳钢+涂层往往因涂层容易脱落而不耐腐蚀，需要再次防腐处理，增加维护成本，严重时还会导致壳体板破坏而无法使用。另一方面存在的问题为：对于采用耐蚀钢制造的清扫车，则往往价格较高，同时由于常用不锈钢的屈服强度较低，为满足壳体结构强度的要求，必须使用较厚的不锈钢板，使得壳体很难减薄，难以实现轻量化。
因此，如何开发一种强度高同时耐腐蚀的低成本的洗扫车壳体板及其生产方法，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的是提供一种洗扫车壳体板及其制备方法，所述洗扫车壳体板既具有较高强度又耐腐蚀且低成本。
为了实现上述目的，本发明提供了采用所述方法制备得到的洗扫车壳体板，所述洗扫车壳体板包括通过冶金复合依次相连接的第一耐蚀钢层、碳钢层和第二耐蚀钢层。
进一步地，所述碳钢层包括Q355B、Q390B、Q420B和Q460C中的至少一种；所述第一耐蚀钢层和所述第二耐蚀钢层均10Cr17、06Cr19Ni10和022Cr17Ni12Mo2中的至少一种。
进一步地，所述碳钢层的厚度大于所述耐蚀钢层的厚度。
本发明还提供了一种洗扫车壳体板的制备方法，所述制备方法包括：
将碳钢钢坯铺设于2块耐蚀钢坯之间，获得复合钢坯；
将所述复合钢坯进行真空焊接封边，获得复合耐蚀钢坯；
将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢卷；
将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板。
进一步地，所述将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢板，具体包括：
将所述复合耐蚀钢坯放置在1200～1250℃下保温190～300min，后粗轧、精轧、轧后冷却、卷取和冷却至室温，获得复合耐蚀钢板。
进一步地，所述粗轧中，粗轧开轧温度为1150～1200℃，单道次压下率控制在12～25％。
进一步地，所述精轧终轧温度为900～950℃。
进一步地，所述卷取温度为500～600℃。
进一步地，所述将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板，包括：
将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，后覆膜包装，获得成品复合耐蚀钢卷板。
进一步地，所述将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板，包括：
将所述复合耐蚀钢卷进行开平、横切、校直、抛光和覆膜包装，获得成品复合耐蚀钢平板。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种洗扫车壳体板及其制备方法，所述洗扫车壳体板包括通过冶金复合相连接的碳钢层和耐蚀钢层。所述制备方法包括：将碳钢钢坯铺设于2块耐蚀钢坯之间，获得复合钢坯；将所述复合钢坯进行真空焊接封边，获得复合耐蚀钢坯；将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢卷；将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板。由于低成本洗扫车壳体板包括碳钢层和耐蚀钢层，两者冶金复合而后，即可形成一种兼具高强度与高耐蚀性的钢板，使得低成本洗扫车壳体板在长期服役情况下，具备更高的耐久性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种洗扫车壳体板的结构图，其中，1-第一耐蚀钢层；2-碳钢层；3-第二耐蚀钢层；
图2为本发明实施例提供的一种洗扫车壳体板的制备方法的流程图；
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买获得或者可通过现有方法获得。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种洗扫车壳体板，如图1所示，本实施例的耐蚀钢板，包括第一耐蚀钢层1、碳钢层2和第二耐蚀钢层2。所述第一耐蚀钢层和第二耐蚀钢层具有良好的耐蚀性，所述碳钢层2具有高强度，其组合能使得所述低成本洗扫车壳体板同时兼具高强度和高耐腐蚀性能，且所述耐蚀钢层与盛装物接触，不容易腐蚀和磨损，具有较长的使用寿命，同时碳钢层2提供较高强度支撑，满足轻量化与节能降耗需求。
由于低成本洗扫车壳体板包括通过冶金复合依次相连接的第一耐蚀钢层、碳钢层和第二耐蚀钢层，两者冶金复合而后，即可形成一种兼具高强度与高耐蚀性的钢板，使得低成本洗扫车壳体板在长期服役情况下，具备更高的耐久性。
本申请实施例中，所述碳钢层2的材料为Q355B、Q390B、Q420B或Q460C。这一类结构钢板具有良好的基体强度，并可根据不同车型的需求进行强度匹配，适合用做车厢板基体。
本申请实施例中，所述耐蚀钢层1的材料为10Cr17、06Cr19Ni10或022Cr17Ni12Mo2。10Cr17为铁素体不锈钢，具有较好的耐蚀性，可显著提高车厢的耐腐蚀性。06Cr19Ni10和022Cr17Ni12Mo2为奥氏体不锈钢，相对于铁素体不锈钢具有更为优异的耐蚀性，可用于耐蚀性要求更高的工况；同时其还具有良好的成形性能，可用于对成形性要求更为苛刻的环境。当然除了这三个牌号外，其他性能相当耐蚀钢(如06Cr13、022Cr19Ni10等)也可以根据实际工况进行选用。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种洗扫车壳体板的制备方法，如图2所示，所述制备方法包括：
S1、将碳钢钢坯铺设于2块耐蚀钢坯之间，获得复合钢坯；
在具体实施过程中，位于中间的碳钢钢坯可以为一块也可以为多块；
本实施例的步骤S1中，在提供两层耐蚀钢钢坯和一层碳钢钢坯时，根据耐蚀钢坯和碳钢钢坯的铸坯质量，还需对耐蚀钢钢坯和碳钢钢坯进行开坯轧制和表面处理，使其达到组成复合钢坯的条件，其具体操作为：
S11、开坯轧制所述耐蚀钢坯和所述碳钢钢坯使其达到需要的尺寸；
通常情况下，冶炼好的耐蚀钢钢坯和碳钢钢坯厚度过大，不符合需要的尺寸，需要对冶炼好的钢坯进行开坯轧制，使其符合需要的尺寸，如果冶炼好的钢坯本身符合需要的尺寸，则不需开坯轧制。
S12、机械研磨处理耐蚀钢钢坯和碳钢钢坯表面，露出光洁的金属面；
在形成复合钢坯前，需要对耐蚀钢钢坯(或钢板)和碳钢钢坯(或钢板)的表面进行表面抛磨处理，使其露出光洁金属面。
在本实施例的步骤S1中，基体碳钢钢坯的材质选用为Q355B，耐腐蚀层的耐蚀钢材质选用为10Cr17。
S2、将所述复合钢坯进行真空焊接封边，获得复合耐蚀钢坯；
在本实施例的步骤S2中，将一层碳钢钢坯铺设于两层耐蚀钢坯之间，耐蚀钢坯和碳钢钢坯的金属面直接抵接，形成复合钢坯。根据实际生产的需要，复合钢坯的规格还可以做相应的改变。
所述真空焊接封边中，控制真空度为10-4～10-3Pa。若真空度小于10-4Pa则很难达到，生产效率也低，也没必要；若真空度大于10-3Pa则容易出现界面缺陷，不利于界面结合；
在本实施例的步骤S02中，耐蚀钢钢坯和碳钢钢坯组成如图1所示的复合钢坯后，即可对复合钢坯进行焊接并抽真空，可通过真空电子束焊接方式完成组坯焊接，真空度达到4.5×10-3Pa级，也可以对复合钢坯进行四边焊接封边，然后利用真空扩散泵进行抽真空处理，使得真空度同样达到4.5×10-3Pa级。
S3、将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢卷；
所述步骤S3，具体包括：
将所述复合耐蚀钢坯放置在1200～1250℃下保温190～300min，后粗轧、精轧、轧后冷却、卷取和冷却至室温，获得复合耐蚀钢板。(在1200～1250℃下保温190～300min的原因：若保温温度高于1250℃，时间长于300min容易导致碳钢晶粒过大、强度降低；若保温温度低于1200℃，时间短于190min容易导致不锈钢层加热不透，轧制厚度不均)；
所述粗轧中，粗轧开轧温度为1150～1200℃，单道次压下率控制在12～25％；粗轧开轧温度过高，实际很难做到，钢坯出炉都会有温降，需在合理的范围；粗轧开轧温度过低有影响市场节凑、对道次压下及厚度控制不利；单道次压下率若小于12％对复合效果不利；单道次压下率若大于25％，实际生产很难达到(超过设备极限)，尤其是厚钢坯，道次压下都需在一定范围；
所述精轧终轧温度为900～950℃。精轧终轧温度过高有降低碳钢强度的不利影响；精轧终轧温度过低有复层厚度不均匀的不利影响；
所述卷取温度为500～600℃。卷取温度过高有降低碳钢强度、影响不锈钢耐蚀性的不利影响；卷取温度过低有无法顺利卷取、板形差等不利影响；
S4、将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板。
所述步骤S4，包括2种方案：
(1)方案1：
将所述复合耐蚀钢卷进行开卷、校直、酸洗钝化，获得复合耐蚀钢卷。
具体地：
将复合耐蚀钢卷板送至酸洗生产线；
将复合耐蚀钢卷板送入开卷机，进行开卷并校直；
将经过校直的复合耐蚀钢卷板进行碱洗、酸洗钝化、碱洗、干燥，获得酸洗钝化复合耐蚀卷板；
将酸洗钝化后的复合耐蚀卷板送入重卷机组，进行重新卷取及包装，形成成品复合耐腐蚀复合钢卷板。
(2)方案2：
将所述轧制复合耐蚀钢卷进行横切、开卷、校直和切割，获得多张复合耐蚀钢板；
将所述复合耐蚀钢板进行校直、表面抛光和覆膜包装，获得成品复合耐蚀钢板。
具体地：
所述独立的复合耐蚀钢卷板进行开平切割，获得复合耐蚀钢平板，具体包括：
将轧制获得的复合耐蚀钢卷板送至横切生产线；
将轧制获得的复合耐蚀钢卷板送入开卷机，进行开卷并校直；
将经校直后的复合耐蚀钢卷板，送入横切机构，根据订货需求进行定尺切割，获得单张复合耐蚀钢平板；
将经切割后的复合耐蚀钢平板，再次进行校直；
将经再次校直后的复合耐蚀钢平板，进行表面抛光；
将经表面抛光处理后的复合耐蚀钢平板，进行覆膜包装，获得成品复合耐蚀钢板。
本申请提供的一种洗扫车壳体板的制备方法中，将碳钢钢坯铺设于2层耐蚀钢坯之间，获得复合钢坯，真空焊接封边后加热轧制，获得双面耐蚀钢复合卷板；而不是采用“将1层耐蚀钢坯和1层碳钢钢坯叠合，获得复合钢坯，真空焊接封边后加热轧制，得到单面不锈钢复合卷板”的方法的原因在于：由于不锈钢与碳钢存在变形抗力和热膨胀差异，尤其是奥氏体不锈钢，其变形抗力及热膨胀大于碳钢，如果直接两层单面叠合，轧制过程由于变形应力及热膨胀应力，容易导致板卷严重变形、瓢曲，进而无法通过后续机架，造成生产无法舒畅进行；此外，通过碳钢两侧设置耐蚀钢，可以提高复合板整体的耐蚀效果，两侧均具有耐蚀性，无需如单面复合一样，在碳钢侧近附加防腐，降低维护成本。若采用本申请的技术方案，则可避免前述问题。
本申请提供的一种洗扫车壳体板的制备方法的技术难点在于：如何实现两层耐蚀钢与碳钢的牢固冶金结合、同时兼顾碳钢与耐蚀钢的性能(尤其是耐蚀钢的耐蚀性)以及耐蚀钢层的厚度均匀性，为了克服这些技术难点，本申请将加热温度控制在1200～1250℃、粗轧道次压下率控制在12～25％、终轧温度控制在900～950℃与卷取温度控制在550～600℃。本申请实施例中，所述耐蚀钢层1及碳钢层2通过冶金复合工艺结合，整个复合结构牢固，具有良好的工艺性能，能够进行各种冷、热压力加工成型，可以进行焊接和机械加工。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请的一种洗扫车壳体板及其制备方法进行详细说明。
实施例1
S1、开坯轧制所述耐蚀钢坯和所述碳钢钢坯使其达到需要的尺寸；机械研磨处理耐蚀钢钢坯和碳钢钢坯表面，露出光洁的金属面；将碳钢钢坯铺设于两层耐蚀钢坯之间，获得复合钢坯；组合而成的复合钢坯规格为：厚度200mm×宽度1700mm×长度10000mm，其中耐蚀钢坯10Cr17的厚度为40mm，碳钢钢坯Q355B的厚度为120mm。
S02、将所述复合钢坯进行真空焊接封边，获得复合耐蚀钢坯；其中，真空度达到4.5×10-3Pa级；
S3、将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢卷；具体地：在焊接和抽真空完成后，需要将获得的复合低成本洗扫车壳体板钢坯加热轧制成所需的厚度，本实施例的步骤S4具体包括：先将复合耐蚀钢坯放置在加热温度1200～1250℃的炉火环境中，保温190～300分钟，然后将开轧温度控制在1150～1200℃，单道次压下率可以控制在12～25％范围内，此处按照首道次压下率15％对复合耐蚀钢坯进行粗轧，接着将温度控制在900～950℃范围内，对复合低成本洗扫车壳体板钢坯进行精轧，得到合耐蚀钢板，随后将轧制获得的复合耐蚀钢板经在线水冷后卷取，卷取温度550～600℃，获得复合耐蚀钢卷板。
S4、将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板。具体操作为：将双面复合耐蚀钢卷板送至酸洗生产线；将复合耐蚀钢卷板送入开卷机，进行开卷并校直；将经过校直的复合耐蚀钢卷板进行碱洗、酸洗钝化、碱洗、干燥，获得酸洗钝化复合耐蚀卷板；形成成品复合耐腐蚀复合钢卷板。经酸洗钝化的复合耐蚀钢板产品的性能如表1所示。
实施例2
与实施例1不同的是，在本实施例的步骤S1和步骤S02中，基体钢坯的材质选用为Q390B。组合而成的复合钢坯规格为：厚度180mm×宽度1800mm×长度10000mm，其中耐蚀钢坯10Cr17的厚度为45mm，碳钢钢坯Q390B的厚度为90mm；根据实际生产的需要，复合钢坯的规格还可以做相应的改变。
本实施例的步骤S3具体包括：先将复合耐蚀钢坯放置在加热温度1200～1250℃的炉火环境中，保温220～305分钟，然后将开轧温度控制在1150～1200℃，单道次压下率可以控制在15～25％范围内，此处按照首道次压下率15％对复合耐蚀钢坯进行粗轧，接着将温度控制在900～950℃范围内，对复合低成本洗扫车壳体板钢坯进行精轧，得到复合耐蚀钢板，随后将轧制获得的复合耐蚀钢板经在线水冷后卷取，卷取温度500-550℃，获得复合耐蚀钢卷板。
在本实施例步骤S4中，采用方案2，对复合耐蚀钢卷板进行开平横切处理，其具体操作为：将经酸洗钝化获得的复合耐蚀钢卷板送至开平横切产线，进行开平处理，获得单张复合耐蚀钢平板，产品性能如表1所示。
实施例3
作为本说明书的又一实施方式，与实施例1不同的是，在本实施例的步骤S1和步骤S02中，基体钢坯的材质选用为Q355B，耐腐蚀层的材质选用为06Cr19Ni10。组合而成的复合钢坯规格为：厚度200mm×宽度1600mm×长度10000mm，其中耐蚀钢坯06Cr19Ni10的厚度为25mm，碳钢钢坯Q355B的厚度为150mm；根据实际生产的需要，复合钢坯的规格还可以做相应的改变。
本实施例的步骤S3具体包括：先将复合耐蚀钢坯放置在加热温度1200～1250℃的炉火环境中保温240～315分钟，然后将开轧度控制在1150～1200℃，单道次压下率可以控制在20～25％范围内，此处按照首道次压下率20％对复合耐蚀钢坯进行粗轧，接着将温度控制在950～1000℃范围内，对复合低成本洗扫车壳体板钢坯进行精轧，得到复合耐蚀钢板，随后将轧制获得的复合耐蚀钢板经在线水冷后卷取，卷取温度520～580℃，获得复合耐蚀钢卷板。
在本实施例经步骤S4酸洗钝化后，获得复合耐蚀钢卷板，产品性能如表1所示。
对比例1
该对比例中，加热轧制中1100℃下保温150min，其他步骤均同实施例1。
对比例2
该对比例中，粗轧开轧温度为1100℃，单道次压下率控制在10％；他步骤均同实施例1。
对比例3
该对比例中，所述精轧终轧温度为850℃，其他步骤均同实施例1。
对比例4
该对比例中，卷取温度为480℃，其他步骤均同实施例1。
实验例1
实施例1-实施例3获得复合耐蚀钢卷板，和对比例1-对比例5的钢卷板，产品性能如表1所示。
表1撕分重卷后的复合耐蚀钢板性能
Figure BDA0003121101980000081
由表1数据可知：
对比例1中，加热轧制中1100℃下保温150min，小于本发明实施例1200～1250℃的范围，其余参数均同实施例1，存在强度偏高、耐蚀钢层厚度不均的缺点；
对比例2中，粗轧开轧温度为1100℃，单道次压下率控制在10％，小于本发明实施例的范围，其余参数均同实施例1，存在道次压下率不足、结合效果较差、剪切强度较低的缺点；
对比例3中，精轧终轧温度为850℃，小于本发明实施例900～950℃的范围，其余参数均同实施例1，存在钢板强度较高、耐蚀钢层厚度均匀性较差的缺点；
对比例4中，卷取温度为450℃，小于本发明实施例500～600℃的范围，其余参数均同实施例1，存在碳钢角度较高、塑性偏低的缺点；
实施例1-3中，复合形成的耐蚀钢板复合效果良好，强塑性较高。与对比例1-4相比，可知以上工艺参数缺一不可，共同使得最后制备得到本发明的洗扫车壳体板，兼具高强度与高耐蚀性。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种洗扫车壳体板，其特征在于，所述洗扫车壳体板包括通过冶金复合依次相连接的第一耐蚀钢层、碳钢层和第二耐蚀钢层。
2.根据权利要求1所述的一种洗扫车壳体板，其特征在于，所述碳钢层包括Q355B、Q390B、Q420B和Q460C中的至少一种；所述第一耐蚀钢层和所述第二耐蚀钢层均包括10Cr17、06Cr19Ni10和022Cr17Ni12Mo2中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种洗扫车壳体板，其特征在于，所述碳钢层的厚度大于所述耐蚀钢层的厚度。
4.一种权利要求1-3任一所述洗扫车壳体板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将碳钢钢坯铺设于2块耐蚀钢坯之间，获得复合钢坯；
将所述复合钢坯进行真空焊接封边，获得复合耐蚀钢坯；
将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢卷；
将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板。
5.根据权利要求4所述的一种洗扫车壳体板的制备方法，其特征在于，所述将所述复合耐蚀钢坯加热轧制，获得复合耐蚀钢板，具体包括：
将所述复合耐蚀钢坯放置在1200～1250℃下保温190～300min，后粗轧、精轧、轧后冷却、卷取和冷却至室温，获得复合耐蚀钢板。
6.根据权利要求5所述的一种洗扫车壳体板的制备方法，其特征在于，所述粗轧中，粗轧开轧温度为1150～1200℃，单道次压下率控制在12～25％。
7.根据权利要求5所述的一种洗扫车壳体板的制备方法，其特征在于，所述精轧终轧温度为900～950℃。
8.根据权利要求5所述的一种洗扫车壳体板的制备方法，其特征在于，所述卷取温度为500～600℃。
9.根据权利要求4所述的一种洗扫车壳体板的制备方法，其特征在于，所述将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板，包括：
将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，后覆膜包装，获得成品复合耐蚀钢卷板。
10.根据权利要求4所述的一种洗扫车壳体板的制备方法，其特征在于，所述将所述复合耐蚀钢卷进行校直、酸洗钝化或抛光，获得洗扫车壳体板，包括：
将所述复合耐蚀钢卷进行开平、横切、校直、抛光和覆膜包装，获得成品复合耐蚀钢平板。
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