[发明专利]一种高强度电梯钢板及其制备方法

说明书

本发明涉及电梯材料技术领域，尤其涉及一种高强度电梯钢板及其制备方法，所述钢板包含以下质量百分比的材料组分：8%‑12%的Ni、18.5%‑19%的Cr、0.03%‑0.05%的C、1.5%‑2%的Mn、0.01%‑0.02%的P、0.5%‑0.8%的Si、0.02%‑0.04%的Ti、0.03%‑0.06%的Al、0.0001%‑0.0002%的Pr及0.0001%‑0.0002%的Nd，余量为Fe和不可避免杂质；所述钢板的厚度为0.8‑1.2mm。本发明得到的钢板力学性能优异，综合提高了钢板的屈服强度、抗拉强度和延伸率，具有良好的延展性、塑性和冲击韧性。

技术领域

本发明涉及电梯材料技术领域，尤其涉及一种高强度电梯钢板及其制备方法。

背景技术

我国钢产量位居世界前列，钢材在化工、建筑、汽车等工业中被大量使用。近年，我国经济建设快速增长，为电梯行业带来了空前的机遇，目前箱体式电梯采用的金属钢板或钢化玻璃板都需要高强度的钢板，以保证人身安全，但是单纯提高钢板的强度容易引起钢板其它机械性能的改变，影响屈服强度、延伸率等指标，同时，现有技术生产钢板的工艺较复杂，生产成本较高。申请号为CN200810203707.7的专利提出一种“一种高强度18Cr-8Ni奥氏体不锈钢热轧中厚板及其制造方法”，通过限定钢板组织的成分，来控制结晶过程的组织均匀性，保证结晶的强度，但是采用的元素均为现有技术常用材料，控制强度有限，在韧性上不能很好的满足要求，容易导致钢板较脆。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的之一是提出一种高强度电梯钢板，通过合理搭配各个材料的配比得到综合力学性能优异的高强度电梯钢板。

为达到以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种高强度电梯钢板，包含以下质量百分比的材料组分：8%-12%的Ni、18.5%-19%的Cr、0.03%-0.05%的C、1.5%-2%的Mn、0.01%-0.02%的P、0.5%-0.8%的Si、0.02%-0.04%的Ti、0.03%-0.06%的Al、0.0001%-0.0002%的Pr及0.0001%-0.0002%的Nd，余量为Fe和不可避免杂质；所述钢板的厚度为0.8-1.2mm。

铬是钢板的耐腐蚀材料，可以避免钢板生锈，镍作为合金元素，更使含有大量铬元素的钢板组织发生变化，进一步改善钢板的耐腐蚀性，并能稳定钢板的奥氏体结构，使钢板具有更好的强度和韧性。碳元素使决定钢板性能的主要元素，能提高钢板的强度，但是对其他力学性能并没有有利作用，少量增加钢板中的碳含量会使钢板中珠光体体量明显增大，屈服强度和抗拉强度随之增大，但是会降低钢板的延伸率，过量的碳还会使钢板焊接性能下降，在保证强度的前提下，本发明选择适当降低钢板中的碳含量；相比钢板中的其他元素，锰元素对钢板的力学性能影响最大，且锰对工艺条件的变化敏感性较小，本发明通过适当提高锰元素的含量来提高钢板的力学性能；磷对钢板延伸率和冲击韧性十分有害，高含量的磷还会使得钢板产生较强的磷偏析带，造成中部沿偏析带的催化，但是少量的磷磷对钢板的屈服强度和拉伸强度有显著的提升作用；1%含量以内的硅可以提高钢板的强度，且不影响钢板的塑性和韧性；铝元素是强脱氧剂，还能细化钢板的晶粒，有利于提升钢板的低温冲击韧性；钛元素能钢板中形成微细碳化物，适量的钛元素能细化晶粒和弥散强化，提高钢板强度和韧性的同时可以保持良好的塑形；稀土元素镨和钕在本发明中能发挥微合金化的作用，将条带状的非金属夹杂物变成更加细小和分散的球粒状，减少了有害夹杂的危害，增加钢板的抗氧化能力，并提高钢板的塑形、韧性及抗裂性，有效增加了钢板的强度。

在搭配上，本发明合理控制锰、硅、磷的含量，这三者都是置换式固溶强化元素，它们除了自身能提升钢板的强度之外，能加速碳元素从过饱和固溶体中析出，改变钢板中渗碳体的形态，使得珠光体中的渗碳体颗粒弥散，大大提升钢板的强度；同时，本发明将钢板的厚度控制在0.8-1.2mm内，板厚对钢板的力学性能有最直接的影响，现有电梯钢板厚度较大，随着板厚的增加，钢板类晶粒尺寸增大，直接改变了钢板的屈服强度，同时，板厚过大，热轧总压量变小，易造成本发明钢板内奥氏体再结晶不完善，导致较为粗大的铁素体-珠光体再结晶，削弱钢板强度。