專利名稱：高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)鐵路提速，對列車車體材料的要求也日趨嚴(yán)格。鐵路時(shí)速提高到200公 里后，其對機(jī)車和鋼軌等相關(guān)運(yùn)行設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)要求會(huì)大幅度提高。動(dòng)車組列車 的車型外殼均由鋁合金或不銹鋼材料制成。動(dòng)車組列車時(shí)速可達(dá)200公里以上，其在行進(jìn) 過程中所受到的壓力遠(yuǎn)大于原有列車，這對車廂氣密性、抗壓性等性能以及車廂材料的性 能提出了很高的要求，同時(shí)，由于動(dòng)車組的高速性能要求，機(jī)車的自重必須要輕，因此要求 機(jī)組的生產(chǎn)材料必須具有較高的強(qiáng)度。這也在一定程度上要求鋼鐵企業(yè)進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)，以滿足高速列車制造的需求。目前最常用的高速列車車廂板為301L，即00Crl7Ni7，是一種亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹 鋼，在冷軋變形過程中，會(huì)發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，從而大幅度提高鋼的強(qiáng)度和屈服強(qiáng) 度。其常用五個(gè)不同強(qiáng)度等級(jí)正好適合于高速列車車廂各部位的不同強(qiáng)度要求，表1為標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定的00Crl7M7常用不同強(qiáng)度等級(jí)的力學(xué)性能。
表1 00Crl7Ni7不同強(qiáng)度級(jí)別的性能要求
強(qiáng)度等級(jí)冷作代號(hào)屈服強(qiáng)度 最小 最大抗拉強(qiáng)度4 最小IPa 最大延伸率所LT215550>45DLT1/4H345485690§65>40ST1/2H ‘410550760930>35MT3/4H4806558201000 ‘>25HT ‘H ‘6858309301140>20傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝采用調(diào)質(zhì)軋制方法來控制不同強(qiáng)度等級(jí)的301L車廂板的性能， 其采用的工藝是將熱軋退火、酸洗后的301L不銹鋼板經(jīng)冷軋后軋制到一定的厚度，然后退 火酸洗，使其完全軟化后按不同的調(diào)質(zhì)壓下率進(jìn)行調(diào)質(zhì)軋制得到不同的強(qiáng)度等級(jí)。目前以傳統(tǒng)生產(chǎn)方式能得到的車廂板性能和板型較好的是LT和ST強(qiáng)度級(jí)別的產(chǎn) 品，而對于其他三種強(qiáng)度等級(jí)車廂板的生產(chǎn)則不成熟，尤其對于高強(qiáng)度的冷硬板，板形和軋 制過程中的厚度控制精度尚有待進(jìn)一步改善。然而，到目前為止，還沒有發(fā)明比調(diào)質(zhì)軋制更 好的強(qiáng)度級(jí)別調(diào)控方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高速列車用不銹鋼車廂板的 制備方法，以得到性能更好的不銹鋼車廂板。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是
選用301L不銹鋼板，經(jīng)過熱軋、固溶處理、酸洗和冷軋后，采取不同條件的柔性退火，得到符合高速列車用的不同強(qiáng)度等級(jí)的車廂板。當(dāng)退火溫度為1050 iioo°c時(shí)，得到強(qiáng) 度為LT的車廂板；當(dāng)退火溫度為900 950°C時(shí)，得到強(qiáng)度為DLT的車廂板；當(dāng)退火溫度為 850 900°C時(shí)，得到強(qiáng)度為ST的車廂板；當(dāng)退火溫度為810 840°C時(shí)，得到強(qiáng)度為MT的 車廂板；當(dāng)退火溫度為780 800°C時(shí)，得到強(qiáng)度為HT的車廂板，上述各不同溫度下的退火 時(shí)間均為1 3min。所述的301L不銹鋼板各組分按重量百分比為C 0. 024，N 0. 112，Cr 17. 06，Ni 7. 01，Si 0. 57，Mn 1. 23，P 0. 034，S 0. 001，余量為 Fe ；
所述的熱軋的開軋溫度為1100°C，終軋溫度900°C，卷取溫度610°C，熱軋后的板厚為
6mm ；
所述的固溶處理是在溫度1050°C 1100°C下，保溫10 30min后水淬； 所述的酸洗采用體積分?jǐn)?shù)20%的HN03、體積分?jǐn)?shù)70%的HF和體積分?jǐn)?shù)10%的H20組 成酸溶液，在室溫條件下進(jìn)行；
所述的冷軋是在4輥冷軋機(jī)上，以70 88%的壓下率軋制成0. 8 1. 8mm厚的冷軋板。與現(xiàn)用技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)及其有益效果是
1、從生產(chǎn)工藝角度，柔性化退火方案少一次軋制的過程，這樣減少了物料的運(yùn)送過程， 減少了生產(chǎn)工序，降低了生產(chǎn)成本，而且避免了產(chǎn)品在運(yùn)送或軋制過程產(chǎn)生一系列的表面 缺陷。2、從性能方面來說，柔性化退火得到的301L冷軋板，延伸率更好，屈強(qiáng)比更高。3、從板形控制角度考慮，由于退火能夠消除軋制過程中的殘余應(yīng)力，而冷軋板板 形不良的原因就是因?yàn)闅堄鄳?yīng)力的存在。從消除殘余應(yīng)力的角度，柔性化退火更能得到較 好的板形。


圖1是301L不銹鋼經(jīng)780°C敏化2h后的TEM照片 圖2是301L不銹鋼經(jīng)780°C敏化2h后的金相照片；
圖3是采用調(diào)質(zhì)軋制工藝得到的HT強(qiáng)度級(jí)別301L車廂板的金相組織；
圖4是采用柔性化退火工藝得到的HT強(qiáng)度級(jí)別301L車廂板的金相組織；
圖5是調(diào)質(zhì)軋制和柔性化退火兩種工藝得到的不同強(qiáng)度等級(jí)301L車廂板的延伸率比
較；
圖6是調(diào)質(zhì)軋制和柔性化退火兩種工藝得到的不同強(qiáng)度等級(jí)301L車廂板的屈強(qiáng)比比較。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí)施 例
實(shí)施例1將成分按重量百分比為C 0. 024，N 0. 112，Cr 17. 06，Ni 7. 01，Si 0. 57，Mn 1. 23，P 0. 034，S 0. 001，其余為Fe的301L不銹鋼鑄坯在1100°C下開軋，終軋溫度900°C, 卷取溫度610°C，熱軋軋制成6mm后的熱軋板；熱軋板在1050°C下保溫10分鐘后水淬，經(jīng)體 積分?jǐn)?shù)20%為HN03、體積分?jǐn)?shù)70%的HF和體積分?jǐn)?shù)10%的H20的酸溶液在室溫下酸洗后在4輥冷軋機(jī)上，以70%的壓下率軋制成1. 8mm厚的冷軋板，然后當(dāng)退火溫度為1100°C時(shí)， 得到強(qiáng)度等級(jí)為LT的車廂板；當(dāng)退火溫度為950°C時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為DLT的車廂板；當(dāng)退 火溫度為890°C時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為ST的車廂板；當(dāng)退火溫度為840°C時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為 MT的車廂板；當(dāng)退火溫度為780°C時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為HT的車廂板，上述各不同溫度下的退 火時(shí)間均為3min，得到不同強(qiáng)度等級(jí)的301L冷軋板，經(jīng)過室溫拉伸試驗(yàn)后，得到的力學(xué)性 能見表2。
m_表2 7QP/。預(yù)壓下重柔性化退火工藝及力學(xué)性能
權(quán)利要求
高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法，選用301L不銹鋼板，經(jīng)過熱軋、固溶處理、酸洗和冷軋后，進(jìn)行柔性退火，其特征在于將冷軋后的板帶采取不同條件的柔性退火，得到符合高速列車用的不同強(qiáng)度等級(jí)的車廂板，當(dāng)退火溫度為1050～1100℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為LT的車廂板；當(dāng)退火溫度為910～950℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為DLT的車廂板；當(dāng)退火溫度為860～900℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為ST的車廂板；當(dāng)退火溫度為810～840℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為MT的車廂板；當(dāng)退火溫度為780～800℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為HT的車廂板，上述各不同溫度下的退火時(shí)間均為1～3min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法，其特征在于所述的 301L不銹鋼板各組分按重量百分比為:C 0. 024，N 0. 112，Cr 17. 06，Ni 7. 01，Si 0. 57， Mn 1. 23，P 0. 034，S 0. 001，余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法，其特征在于所述的熱 軋的開軋溫度為1100°c，終軋溫度900°C，卷取溫度610°C，熱軋后的板厚為6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法，其特征在于所述的固 溶處理是在1050 1100°C下，保溫10 30min后水淬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法，其特征在于所述的酸 洗采用體積分?jǐn)?shù)20%的HN03、體積分?jǐn)?shù)70%的HF和體積分?jǐn)?shù)10%的H20組成酸溶液，在 室溫條件下進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法，其特征在于所述的冷 軋是在4輥冷軋機(jī)上，以70 88%的壓下率軋制成0. 8 1. 8mm厚的冷軋板。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速列車用不銹鋼車廂板的制備方法。包括以下工藝步驟首先選用301L不銹鋼板，經(jīng)過熱軋固溶處理、酸洗、冷軋后，采取不同條件的柔性退火，當(dāng)退火溫度為1050～1100℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為LT的車廂板；當(dāng)退火溫度為910～950℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為DLT的車廂板；當(dāng)退火溫度為860～900℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為ST的車廂板；當(dāng)退火溫度為810～840℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為MT的車廂板；當(dāng)退火溫度為780～800℃時(shí)，得到強(qiáng)度等級(jí)為HT的車廂板，上述各不同溫度下的退火時(shí)間均為1～3min。該工藝下能夠得到比傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝更好的綜合性能，特別在高強(qiáng)度等級(jí)優(yōu)勢更明顯。
文檔編號(hào)C21D1/26GK101984123SQ201010534889
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者劉振宇, 葉曉寧, 李志斌, 歐陽林兵, 江來珠, 王國棟, 白晉鋼, 馬國才 申請人:東北大學(xué)