CN109321832B - 制作车载混凝土罐体的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制作车载混凝土罐体的生产方法,涉及冶金制造技术领域,原料组成及质量百分比为:C:0.15~0.18%,Si:0.10~0.20%,Mn:3.35~4.50%,P≤0.020%,S≤0.010%,Cu:0.20~0.40%等;包含以下加工步骤:板坯加热工序、高压水除磷工序、控制轧制工序和卷曲工序。本发明提供的制作车载混凝土罐体的生产方法,通过采用较高的锰含量,使生产出的钢板的基体组织含有大量亚稳态奥氏体,具有塑性好,易于加工成型的特点,钢板的表面在受到冲击后,表面的奥氏体会转变为坚硬的马氏体组织,从而具有很高的硬度和耐磨性能,适用于后续与混凝土持续摩擦的使用环境,延长了使用寿命。

Description

制作车载混凝土罐体的生产方法
技术领域
本发明属于冶金制造技术领域,更具体地说,是涉及一种制作车载混凝土罐体的生产方法。
背景技术
混凝土搅拌车,是一种用来运送建筑用的混凝土的专用卡车,这类卡车都采用圆筒型的罐体进行混凝土的运载。罐体在运输过程中会始终保持转动搅拌的状态,以避免所运载的混凝土凝固。现有的混凝土搅拌车的罐体大部分是由成型钢板采用焊接工艺加工而成,由于罐体的筒壁在使用过程中不断与泥浆接触而发生磨损,因此要求其所使用的钢板具有良好的成型性能、焊接性能以及较高的强韧性及耐磨性。
目前国内市场上制作的罐体普遍使用寿命比较短,主要原因是因为该成型钢板的耐磨性较差,容易造成罐体的过早磨损,影响其使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供制作车载混凝土罐体的生产方法,以解决现有技术中存在的现有的制作罐体的钢板耐磨性差、罐体使用寿命短的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供制作车载混凝土罐体的生产方法,原料组成及质量百分比为:
C:0.15~0.18%,Si:0.10~0.20%,Mn:3.35~4.50%,P≤0.020%,S≤0.010%,Cu:0.20~0.40%,Ti:0.010~0.025%,Als:0.020~0.060%,N≤0.0060%,余量为Fe和不可避免的杂质;
包含以下加工步骤:
板坯加热工序;
高压水除磷工序;
控制轧制工序:先经过粗轧工序,再经过精轧工序,得到罐体用钢板;
卷曲工序,得到车载混凝土罐体。
作为进一步的优化,罐体用钢板的厚度为2.0~10.0mm。
作为进一步的优化,罐体用钢板的抗拉强度≤400MPa,屈服强度≤300MPa,硬度≤150HB,延伸率A≥20%。
作为进一步的优化,板坯加热工序,加热温度为1180~1240℃。
作为进一步的优化,高压水除磷工序,除磷水压力为18~22MPa。
作为进一步的优化,粗轧工序包括5道粗轧轧机的轧制。
作为进一步的优化,所述粗轧工序的出口温度为1020~1060℃。
作为进一步的优化,精轧工序采用7道精轧机轧制。
作为进一步的优化,精轧工序精轧入口温度为980~1030℃,精轧出口温度为840~880℃。
作为进一步的优化,卷曲工序,卷取温度为580~640℃。
本发明提供的制作车载混凝土罐体的生产方法的有益效果在于:本发明提供的制作车载混凝土罐体的生产方法,通过采用较高的Mn含量,使生产出的钢板的基体组织含有大量亚稳态奥氏体,该组织具有塑性好,易于加工成型的特点;而且,当该钢板的表面在受到冲击后,表面的奥氏体会转变为坚硬的马氏体组织,从而具有很高的硬度和耐磨性能,适用于后续与混凝土持续摩擦的使用环境,另外,生产钢板的原料中含有较高的Cu元素,使得钢板具有较好的耐腐蚀性能,虽然Cu元素含量的升高会降低钢板的可加工性能,但是由于该方式生产的钢板基体组织处于在奥氏体状态,所以对钢板的可加工性能影响极小,而少量贵重合金元素的加入,如Ti、Als,也使钢板具有更好的加工性能,该方法生产的钢板抗拉强度≤400MPa,屈服强度≤200MPa,硬度≤150HB,延伸率A≥20%,具有良好的使用性能。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
现对本发明提供的制作车载混凝土罐体的生产方法进行说明。
实施例1:
本实施例制作车载混凝土罐体的钢板厚度为2.0mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.15%,Si:0.10%,Mn:3.35%,P:0.011%,S:0.003%,Cu:0.20%,Ti:0.010%,Als:0.020%,N:0.0042%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例制作车载混凝土罐体的生产方法包括板坯加热、高压水除磷、控制轧制及卷曲工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)板坯加热工序:将板坯加热至1180℃;
(2)高压水除磷工序:除磷水压力为18.0MPa;
(3)控制轧制工序:粗轧经5道轧机轧制,出口温度为1060℃;精轧采用7道轧机轧制,精轧入口温度980℃,出口温度为840℃;
(4)卷曲工序:经热卷箱卷取,卷取温度580℃,得到热轧卷板。
本实施例制作的车载混凝土罐体的钢板的力学性能见表1。
实施例2:
本实施例制作车载混凝土罐体的钢板厚度为6.0mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.17%,Si:0.15%,Mn:4.42%,P:0.013%,S:0.005%,Cu:0.35%,Ti:0.019%,Als:0.035%,N:0.0040%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例制作车载混凝土罐体的生产方法包括板坯加热、高压水除磷、控制轧制及卷曲工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)板坯加热工序:将板坯加热至1220℃;
(2)高压水除磷工序:除磷水压力为19.0MPa;
(3)控制轧制工序:粗轧经5道轧机轧制,出口温度为1020℃;精轧采用7道轧机轧制,精轧入口温度1000℃,出口温度为860℃;
(4)控制卷曲工序:经热卷箱卷取,卷取温度620℃,得到热轧卷板。
本实施例制作车载混凝土罐体的钢板的力学性能见表1。
实施例3:
本实施例制作车载混凝土罐体的钢板厚度为10.0mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.18%,Si:0.20%,Mn:4.50%,P:0.015%,S:0.010%,Cu:0.40%,Ti:0.025%,Als:0.030%,N:0.0060%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例制作车载混凝土罐体的生产方法包括板坯加热、高压水除磷、控制轧制及卷曲工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)板坯加热工序:将板坯加热至1240℃;
(2)高压水除磷工序:除磷水压力为22.0MPa;
(3)控制轧制工序:粗轧经5道轧机轧制,出口温度为1060℃;经热卷箱卷取;精轧采用7道轧机轧制,精轧入口温度1030℃,出口温度为880℃;
(4)控制卷曲:经热卷箱卷取,卷取温度640℃,得到热轧卷板。
本实施例制作车载混凝土罐体的钢板的力学性能见表1。
实施例4
本实施例制作车载混凝土罐体的钢板厚度为8.0mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.16%,Si:0.12%,Mn:3.80%,P:0.020%,S:0.005%,Cu:0.25%,Ti:0.015%,Als:0.060%,N:0.0035%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例制作车载混凝土罐体的生产方法包括板坯加热、高压水除磷、控制轧制及卷曲工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)板坯加热工序:将板坯加热至1200℃;
(2)高压水除磷工序:除磷水压力为20.0MPa;
(3)控制轧制工序:粗轧经5道轧机轧制,出口温度为1050℃;经热卷箱卷取;精轧采用7道轧机轧制,精轧入口温度1010℃,出口温度为850℃;
(4)控制卷曲:经热卷箱卷取,卷取温度600℃,得到热轧卷板。
本实施例制作车载混凝土罐体的钢板的力学性能及钢板表面经喷丸冲击后的力学性能见表1。
表1实施例1~4车载混凝土罐体的钢板力学性能
Figure BDA0001870875680000051
本实施例中各合金元素作用如下:
C:可以以固溶的形式或以碳化物的形式存在,主要起提高钢强度的作用,但是应用不当时也会降低钢的塑性。
Si:具有脱氧作用,同时一部分Si以固溶形式存在,可以提高合金的屈服强度和抗拉强度,但是含量过多会降低钢的塑性。
Mn:具有扩大奥氏体区的作用,同时具有脱氧除硫和固溶强化的作用,可以提高合金的屈服强度、抗拉强度和韧塑性。
P和S:在钢中易形成有害夹杂物,降低钢的韧性和塑性,含量越低越好。
Cu:在钢中突出的作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,在钢中加入Cu:0.2~0.4%,可以提高钢的抗大气腐蚀能力,减少钢板磨损剥落。
Ti:主要以TiN的形式存在,可以固定钢中的N,避免时效脆性,同时还可以起到细化晶粒和析出强化的作用。
Als:主要衡量除氧效果的好坏。
N:可以在高温形成TiN,起到细化晶粒和析出强化的作用,但是含量过多降低钢的塑性。
原料中使用较高的锰含量,不仅很好的利用了锰的耐腐蚀性,最重要的是利用锰在实施例中的加工过程中能够形成稳定的奥氏体的性能,而在将钢板加工成车载混凝土罐体的过程中,奥氏体的集体组织具有良好的塑性,并有利于钢板进行加工成型的,而车载混凝土罐体在后续使用过程中,其内部容纳混凝土,需要持续的保持转动状态,造成钢板表面与混凝土之间的不断撞击,该过程实现了车载混凝土罐体内表面的奥氏体转变为马氏体的过程,由于马氏体具有坚硬的特性,所以在后续的使用过程中能够具有良好的耐磨性,有效的提高了车载混凝土罐体的使用寿命。该制作过程和使用过程的转换中,实现了钢板表面奥氏体组织向马氏体组织的转变过程,很好的适应了加工和使用所需的特性,车载混凝土罐体的相变过程还使后续的使用性能得到了有效的提高,提高了钢板的耐磨性和使用寿命。
本发明提供的制作车载混凝土罐体的生产方法,与现有技术相比,本发明提供的制作车载混凝土罐体的生产方法,通过采用较高的Mn含量,使生产出的钢板的基体组织含有大量亚稳态奥氏体,该组织具有塑性好,易于加工成型的特点;而且,当该钢板的表面在受到冲击后,表面的奥氏体会转变为坚硬的马氏体组织,从而具有很高的硬度和耐磨性能,适用于后续与混凝土持续摩擦的使用环境,另外,生产钢板的原料中含有较高的Cu元素,使得钢板具有较好的耐腐蚀性能,虽然Cu元素含量的升高会降低钢板的可加工性能,但是由于该方式生产的钢板基体组织处于在奥氏体状态,所以对钢板的可加工性能影响极小,而少量贵重合金元素的加入,如Ti、Als,也使钢板具有更好的加工性能,该方法生产的钢板抗拉强度≤400MPa,屈服强度≤200MPa,硬度≤150HB,延伸率A≥20%,具有良好的使用性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.制作车载混凝土罐体的生产方法,其特征在于:
原料组成及质量百分比为:
C:0.15~0.18%,Si:0.10~0.20%,Mn:3.35~4.50%,P≤0.020%,S≤0.010%,Cu:0.20~0.40%,Ti:0.010~0.025%,Als:0.020~0.060%,N≤0.0060%,余量为Fe和不可避免的杂质;
包含以下加工步骤:
板坯加热工序,加热温度为1180~1240℃;
高压水除磷工序,除磷水压力为18~22MPa;
控制轧制工序:先经过5道粗轧轧机的粗轧工序,再经过7道精轧机的精轧工序,得到罐体用钢板;所述粗轧工序的出口温度为1020~1060℃;所述精轧工序精轧入口温度为980~1030℃,精轧出口温度为840~880℃;
卷曲工序,卷曲温度为580~640℃;得到车载混凝土罐体;
所述罐体用钢板的厚度为2.0~10.0mm;
所述罐体用钢板的抗拉强度≤400MPa,屈服强度≤300MPa,硬度≤150 HB,延伸率A≥20%。
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