[发明专利]耐腐蚀钢板、使用炉卷轧机制备该钢板的方法及其在铁路车辆中的应用

说明书

本发明公开一种耐腐蚀钢板，包括以下重量百分比的元素：C：0.05～0.09％，Si：0.20～0.45％，Mn：0.90～1.40％，P：≤0.020％，S：≤0.005％，Cr：0.40～0.60％，Ni：0.12～0.25％，Cu：0.20～0.40％，Nb：≤0.060％，V：≤0.050％，Ti：≤0.035％，B：≤0.0020％，Alt：0.015～0.050％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明还公开使用炉卷轧机制备上述耐腐蚀钢板的方法。本发明制得的钢板性能优良、屈服强度≥450MPa、抗拉强度≥550MPa，且具有良好的韧性、焊接性和成型性，特别适合大气腐蚀条件苛刻的钢结构使用，尤其满足新一代高强度铁道车辆用钢的要求。

技术领域

本发明涉及一种钢板的制造方法，具体涉及一种耐腐蚀钢板、使用炉卷轧机制备该钢板的方法及其在铁路车辆中的应用。

背景技术

我国目前是铁路运输最发达的国家，运输密度、货物周转量、旅客周转量和货物发送量均居于世界第一位，铁路运输对于我国经济的作用不言而喻。为了满足运能要求，保障车辆周转效率，我国铁路运输中有很大一部分是靠使用通用车来完成的。由于运载货物的复杂性，车辆因腐蚀而失效的程度仍然很严重。例如，在2004年铁道科学研究院组织的专项调查中就发现，通用货车中的过早腐蚀失效现象非常严重。由于腐蚀，从车厢板上沿到下沿，厚度逐渐减薄。这使车厢下部成了最先因失效而截换的部位，使车厢的使用寿命大打折扣，不能达到预期的“检修周期延长到12年，使用寿命达到25年”的目标。

为了解决上述问题，现有的铁路车辆使用的钢板是耐候钢，主要牌号有09CuPCrNi和09CuPTiRE，这类钢都为热连轧轧机生产，热连轧钢板是以板坯(主要为连铸坯)为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线(平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等)加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。但由于热连轧钢板宽度较窄，制作车辆时焊缝较多，而焊接接头也相对薄弱，腐蚀失效现象非常严重，从而影响到了整个车辆的检修周期和使用寿命。

公开号为CN100374608C的专利公开了使用热连轧轧机生产铁路车辆用耐腐蚀钢板的方法，轧制结束后为钢卷，且还需把温度为650±30℃的钢卷装入煤气加热的罩式炉中，在700±10℃保温6-12小时退火，退火后吊走外罩，在空气中自然冷却。该专利的工艺流程复杂且成本较高。

公开号为CN103695801A的专利申请公开了一种高韧性、高耐候钢及其制造方法，该高韧性、高耐候钢的成分重量百分比为：C0.035～0.075％、Si≤0.30％、Mn0.40～0.80％、P0.07～0.11％、S≤0.004％、Cu0.20～0.50％、Ni0.10～0.40％、Cr0.40～0.70％、Ti0.008～0.016％、Nb0.010～0.030％、N≤0.0050％、Ca0.001％～0.004％、其余为Fe和不可避免夹杂；其采用低C低Mn高P的碳锰钢成分体系作为基础，通过Cu+Ni+Cr合金化，控制[％C]/[％P]≥0.49、[％Mn]/[％C]≥10，耐候性指数DNH≥6.50％，[％C]×([％P]+2.5[％S])≤0.0025，[％Ca]/[％S]＝1.0～3.0，([％Cu]+0.36[％Ni]+0.27[％Cr])×[％P]≥0.030，[％Ca]×[％S]0.28≤0.002，采用TMCP工艺，具有优良低温韧性、弯曲冷加工特性及高耐候性，适宜于用做无涂装高速列车车厢箱体结构。但是该专利的技术方案中添加了较多的P元素，对钢板的低温韧性不利。