本發(fā)明涉及鋼板加工制造領(lǐng)域，具體涉及一種提高鋼板機(jī)械性能的方法。
背景技術(shù)：
：鋼板是用鋼水澆注，冷卻后壓制而成的平板狀鋼材。鋼板是平板狀，矩形的，可直接軋制或由寬鋼帶剪切而成。鋼板按厚度分，薄鋼板<4毫米（最薄0.2毫米），厚鋼板4-60毫米，特厚鋼板60-115毫米。鋼板按軋制分，分熱軋和冷軋。薄板的寬度為500-1500毫米；厚的寬度為600-3000毫米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、合金鋼、彈簧鋼、不銹鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、硅鋼和工業(yè)純鐵薄板等；按專業(yè)用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板等；按表面涂鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料復(fù)合鋼板等。為了達(dá)到需要的性能要求，往往在鋼材中添加諸多元素，如添加Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點(diǎn)碳化物或氧化物質(zhì)點(diǎn)，以增大鋼的硬度，主要用于制造汽車、大型器材、軌道等機(jī)器零件。這類零件在工作中遭受強(qiáng)烈的摩擦磨損，同時(shí)又承受較大的交變載荷，特別是沖擊載荷，而由于添加材料并不能生成彌散分布的金屬間化合物，因此綜合機(jī)械性能不穩(wěn)定，韌性、焊接性、冷成形性和流動(dòng)性降低，使鑄造性能惡化。合金調(diào)質(zhì)鋼還要求有很好的淬透性，但不同零件受力情況不同，對淬透性的要求不一樣，心部要具有高的韌性和足夠高的強(qiáng)度，心部韌性不足時(shí)，在沖擊載荷或過載作用下容易斷裂，強(qiáng)度不足時(shí)，則較脆的滲碳層易碎裂、剝落。而熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理產(chǎn)生缺陷的傾向。因此需要找到一種適合性的材料，足夠解決淬透性、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向才能夠獲得優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，即具有高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性等。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決
背景技術(shù)：
中提到的問題，本發(fā)明提供了一種提高鋼板機(jī)械性能的方法，該方法成本低，得到的鋼板綜合性能好且溫度。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種提高鋼板機(jī)械性能的方法，包括以下步驟：（1）在碳含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-0.5%的鋼水中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03-0.05%的納米氧化鋁，經(jīng)過真空脫氣處理，該納米氧化鋁是采用液相沉積法制得的，粒徑大小為10-30納米；（2）在退火工序中，退火溫度保持為650-850℃范圍，維持8-12分鐘，前1分鐘以每秒20-30℃的速度降溫，后2-4分鐘以每秒50-80℃的速度降溫，直到冷卻至240-280℃，經(jīng)過平整機(jī)進(jìn)行光軋；（3）鍍鋅工序中，將卷板送入700-800℃的熱處理爐中，保持20-30秒，經(jīng)過鋅鍋鋅鍍后，得到鍍層為0.05-0.1毫米厚的鍍鋅鋼板，再送入合金化爐中在600-700℃溫度范圍下合金化處理，得到合金化熱鍍鋅鋼板。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，步驟（1）中納米氧化鋁的制備方法為：（1）將1.5-2.0mol的硝酸鋁溶解在0.5-0.6L的碳酸銨溶液中，加熱至40-45℃，用磁力攪拌器攪拌10-15分鐘混合反應(yīng)得到白色沉淀；（2）將沉淀進(jìn)行減壓過濾，分別用無水乙醇和去離子水洗滌5-8次，再將產(chǎn)物置于70-80℃真空干燥箱中干燥6-8小時(shí)，然后放入冷凍室中干燥2-4小時(shí)，即得所述納米氧化鋁，得到的納米氧化鋁粒徑小、孔徑大、密度低、表面能高，與鋼鐵合金有很好的相容性，生成彌散分布的金屬間化合物，保證鋼板性能的整體穩(wěn)定性。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，所述碳酸銨溶液質(zhì)量濃度為60-70%。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，冷凍室溫度為零下15-20℃，有效的解決了納米氧化鋁粒子團(tuán)聚問題。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明以納米氧化鋁作為鋼水強(qiáng)化材料，采用液相沉積法制得的納米氧化鋁粒徑小、孔徑大、密度低、表面能高，與鋼鐵合金有很好的相容性，生成彌散分布的金屬間化合物，保證鋼板性能的整體穩(wěn)定性，且強(qiáng)度高，摩察系數(shù)小，磨損率低，可以提高鋼板的致密度和耐冷熱疲勞性能，降低煅燒溫度、提高韌性和強(qiáng)度，解決淬透性、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向的問題，改善了合金的綜合物理機(jī)械性能，得到的鋼板抗拉強(qiáng)度提高了35-45%，沖擊韌性提高30-40%，延伸率提高15-20%，屈服強(qiáng)度達(dá)到280MPa。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例1一種提高鋼板機(jī)械性能的方法，包括以下步驟：（1）在碳含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的鋼水中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%的納米氧化鋁，經(jīng)過真空脫氣處理，該納米氧化鋁是采用液相沉積法制得的，粒徑大小為10納米；（2）在退火工序中，退火溫度保持為650-850℃范圍，維持8分鐘，前1分鐘以每秒20℃的速度降溫，后2-4分鐘以每秒50℃的速度降溫，直到冷卻至240℃，經(jīng)過平整機(jī)進(jìn)行光軋；（3）鍍鋅工序中，將卷板送入700℃的熱處理爐中，保持20秒，經(jīng)過鋅鍋鋅鍍后，得到鍍層為0.05毫米厚的鍍鋅鋼板，再送入合金化爐中在600-700℃溫度范圍下合金化處理，得到合金化熱鍍鋅鋼板。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，步驟（1）中納米氧化鋁的制備方法為：（1）將1.5mol的硝酸鋁溶解在0.5L的碳酸銨溶液中，加熱至40℃，用磁力攪拌器攪拌10分鐘混合反應(yīng)得到白色沉淀；（2）將沉淀進(jìn)行減壓過濾，分別用無水乙醇和去離子水洗滌5次，再將產(chǎn)物置于70℃真空干燥箱中干燥6小時(shí)，然后放入冷凍室中干燥2小時(shí)，即得所述納米氧化鋁，得到的納米氧化鋁粒徑小、孔徑大、密度低、表面能高，與鋼鐵合金有很好的相容性，生成彌散分布的金屬間化合物，保證鋼板性能的整體穩(wěn)定性。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，所述碳酸銨溶液質(zhì)量濃度為60%。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，冷凍室溫度為零下15℃，有效的解決了納米氧化鋁粒子團(tuán)聚問題。實(shí)施例2一種提高鋼板機(jī)械性能的方法，包括以下步驟：（1）在碳含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的鋼水中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04%的納米氧化鋁，經(jīng)過真空脫氣處理，該納米氧化鋁是采用液相沉積法制得的，粒徑大小為20納米；（2）在退火工序中，退火溫度保持為650-850℃范圍，維持10分鐘，前1分鐘以每秒25℃的速度降溫，后3分鐘以每秒60℃的速度降溫，直到冷卻至260℃，經(jīng)過平整機(jī)進(jìn)行光軋；（3）鍍鋅工序中，將卷板送入750℃的熱處理爐中，保持25秒，經(jīng)過鋅鍋鋅鍍后，得到鍍層為0.08毫米厚的鍍鋅鋼板，再送入合金化爐中在600-700℃溫度范圍下合金化處理，得到合金化熱鍍鋅鋼板。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，步驟（1）中納米氧化鋁的制備方法為：（1）將1.8mol的硝酸鋁溶解在0.55L的碳酸銨溶液中，加熱至42℃，用磁力攪拌器攪拌12分鐘混合反應(yīng)得到白色沉淀；（2）將沉淀進(jìn)行減壓過濾，分別用無水乙醇和去離子水洗滌6次，再將產(chǎn)物置于75℃真空干燥箱中干燥7小時(shí)，然后放入冷凍室中干燥3小時(shí)，即得所述納米氧化鋁，得到的納米氧化鋁粒徑小、孔徑大、密度低、表面能高，與鋼鐵合金有很好的相容性，生成彌散分布的金屬間化合物，保證鋼板性能的整體穩(wěn)定性。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，所述碳酸銨溶液質(zhì)量濃度為65%。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，冷凍室溫度為零下17℃，有效的解決了納米氧化鋁粒子團(tuán)聚問題。實(shí)施例3一種提高鋼板機(jī)械性能的方法，包括以下步驟：（1）在碳含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的鋼水中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的納米氧化鋁，經(jīng)過真空脫氣處理，該納米氧化鋁是采用液相沉積法制得的，粒徑大小為30納米；（2）在退火工序中，退火溫度保持為650-850℃范圍，維持12分鐘，前1分鐘以每秒30℃的速度降溫，后4分鐘以每秒80℃的速度降溫，直到冷卻至280℃，經(jīng)過平整機(jī)進(jìn)行光軋；（3）鍍鋅工序中，將卷板送入800℃的熱處理爐中，保持30秒，經(jīng)過鋅鍋鋅鍍后，得到鍍層為0.1毫米厚的鍍鋅鋼板，再送入合金化爐中在600-700℃溫度范圍下合金化處理，得到合金化熱鍍鋅鋼板。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，步驟（1）中納米氧化鋁的制備方法為：（1）將2.0mol的硝酸鋁溶解在0.6L的碳酸銨溶液中，加熱至45℃，用磁力攪拌器攪拌15分鐘混合反應(yīng)得到白色沉淀；（2）將沉淀進(jìn)行減壓過濾，分別用無水乙醇和去離子水洗滌8次，再將產(chǎn)物置于80℃真空干燥箱中干燥8小時(shí)，然后放入冷凍室中干燥4小時(shí)，即得所述納米氧化鋁，得到的納米氧化鋁粒徑小、孔徑大、密度低、表面能高，與鋼鐵合金有很好的相容性，生成彌散分布的金屬間化合物，保證鋼板性能的整體穩(wěn)定性。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，所述碳酸銨溶液質(zhì)量濃度為70%。作為對上述方案的進(jìn)一步描述，冷凍室溫度為零下20℃，有效的解決了納米氧化鋁粒子團(tuán)聚問題。對比例1與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，沒有在鋼水中添加納米氧化鋁，其余步驟保持一致。對比例2與實(shí)施例2的區(qū)別僅在于，沒有在鋼水中添加納米氧化鋁，其余步驟保持一致。對比例3與實(shí)施例3的區(qū)別僅在于，沒有在鋼水中添加納米氧化鋁，其余步驟保持一致。對比試驗(yàn)對實(shí)施例和對比例得到的鋼板進(jìn)行一系列性能測試，做一比較，將結(jié)果記錄如下表所示：項(xiàng)目屈服強(qiáng)度（MPa）抗拉強(qiáng)度（N/mm2）延伸率（%）沖擊韌性（KJ/m）實(shí)施例1278153019950實(shí)施例2280155021970實(shí)施例3277154020960對比例1207105017690對比例1208107018700對比例1206106017690通過比較發(fā)現(xiàn)：本發(fā)明制得的鋼板綜合機(jī)械性能得到全面提高，抗拉強(qiáng)度提高了35-45%，沖擊韌性提高30-40%，延伸率提高15-20%，屈服強(qiáng)度達(dá)到280MPa，延伸率以及沖擊韌性都能夠達(dá)到大型焊件的結(jié)構(gòu)要求。當(dāng)前第1頁1 2 3