一种高强度钢制格栅板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及格栅板领域，具体为一种高强度钢制格栅板及其制备方法。所述钢制格栅板包括以下质量百分比成分：0.2～0.6％碳、0.6～0.9％硅、0.3～1.0％锰、磷≤0.03％、硫≤0.02％、4.0～5.5％铬、2.0～3.0％钼、0.3～0.4％钒、0.2～0.4％锆、0.1～0.2％铼、余量为铁。本发明专利技术通过将锰、铬、钼、钒、锆、铼和铁矿石进行熔炼，同时添加碳和硅，制得铁水；再通过转炉冶炼、连铸、轧制等工艺，制得扁钢和横杆，通过焊接方式进行组装，制得钢制格栅板，采用磁控溅射技术在其表面沉积CrMoTiCoPdN涂层，提高了钢制格栅板的强度和耐腐蚀性能。高了钢制格栅板的强度和耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度钢制格栅板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及格栅板领域，具体为一种高强度钢制格栅板及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业和建筑行业的快速发展，市场对格栅板的要求越来越高。格栅板是一种常用于建筑、工业和交通等领域的材料，用来隔离、装饰或增加结构强度。它具有高强度、耐腐蚀、防护性能等特点。目前常见的格栅板材料主要包括钢材、铝合金等，然而传统的钢材格栅板存在强度不足、易发生变形等问题。为了满足对于强度、耐久性和安全性的需求，高强度钢制格栅板应运而生。
[0003]传统格栅板通常采用普通钢材制作，其强度和耐久性相对较低，难以满足现代工业和建筑行业对于承载能力和使用寿命的要求。而高强度钢制格栅板则采用高强度钢材制作，具有更高的强度和耐久性，能够承受更大的荷载和抗腐蚀性能。通过采用先进的钢材制造工艺，可以使钢材具有更高的强度和均匀的组织结构。同时，采用先进的焊接技术，也可以提高格栅板的连接强度和稳定性。此外，传统表面处理方法也无法有效提高钢材的耐腐蚀性能，导致格栅板易受环境腐蚀影响。为了解决这个问题，可以采用先进的表面处理技术，以提高格栅板的耐腐蚀性能和延长使用寿命。
[0004]因此，我们提出一种高强度钢制格栅板及其制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高强度钢制格栅板及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种高强度钢制格栅板的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1:将锰、铬、钼、钒、锆、铼和铁矿石投入真空感应炉中，进行熔炼，熔炼温度为1200～1400℃，加入碳、硅混合均匀，升温至1550～1600℃，制得铁水；将预处理后的铁水依次经过转炉冶炼、LF精炼和RH真空处理，再进行连铸，制得铸坯；
[0009]S2：将两件S1制得的铸坯分别进行加热、轧制，制得扁钢坯、圆钢坯；
[0010]S3：将扁钢坯、圆钢坯分别进行冷却、切割，进行缓冷，制得扁钢、横杆；
[0011]S4：将扁钢、横杆按间距经纬排列，通过焊接方式进行组装，制得钢制格栅板；
[0012]S5：对钢制格栅板依次进行打磨、抛光、清洗和干燥处理，置于磁控溅射真空腔室内；将CrMoTiCoPd靶材放置在溅射室内，使用氮气作为工作气氛，通过磁控溅射工艺在钢制格栅板表面沉积CrMoTiCoPdN涂层，冷却至室温，取出，制得高强度钢制格栅板。
[0013]进一步的，所述预处理工艺条件为：铁水的成分要求为0.3～0.7％Si、P≤0.07％、S≤0.02％，温度1300～1400℃，扒渣后渣厚10～20mm。
[0014]进一步的，所述步骤S1中转炉冶炼采用双渣操作，终点碱度为3.0～3.5。
[0015]进一步的，所述步骤S1中LF精炼工艺条件为：温度1550～1650℃，时间30～40min，
氩气流量100～200L/min。
[0016]进一步的，所述步骤S1中RH真空处理工艺条件为：真空度30～100Pa，处理时间15～30min，真空处理后软吹15～30min，使用氩气作为工作气氛。
[0017]进一步的，所述步骤S1中连铸工艺条件为：中间包过热度20～30℃，铸机拉速0.5～0.8m/min。
[0018]进一步的，所述步骤S2中加热的工艺条件为：温度1150～1250℃、时间180～240min。
[0019]进一步的，所述步骤S2中扁钢坯的轧制工艺条件为：使用850粗轧机和WF5～40精轧机分别进行粗轧和精轧，粗轧的终轧温度为1000～1100℃，精轧的终轧温度为850～900℃。
[0020]进一步的，所述步骤S2中圆钢坯的轧制工艺条件为：使用Ф550mm开坯机和Ф400mm
×
3+Ф320mm
×
4连轧机组进行轧制，开轧温度1020～1080℃，终轧温度820～880℃。
[0021]进一步的，所述步骤S3中扁钢坯的冷却工艺条件为：冷却介质为水，冷却速度45～60℃/s，冷却终止温度550～650℃。
[0022]进一步的，所述步骤S3中圆钢坯的冷却工艺条件为：冷床空冷，下冷床温度500～580℃。
[0023]进一步的，所述步骤S3中扁钢的规格为长500mm
×
宽150mm，扁钢的厚度为5mm。
[0024]进一步的，所述步骤S3中横杆的直径为8mm。
[0025]进一步的，所述步骤S4中间距为30
×
50mm。
[0026]进一步的，所述步骤S5中焊接方式为：采用200吨液压电阻焊自动化设备进行焊接。
[0027]进一步的，所述步骤S4中钢制格栅板包括以下质量百分比成分：
[0028]0.2～0.6％碳、0.6～0.9％硅、0.3～1.0％锰、磷≤0.03％、硫≤0.02％、4.0～5.5％铬、2.0～3.0％钼、0.3～0.4％钒、0.2～0.4％锆、0.1～0.2％铼、余量为铁。
[0029]进一步的，所述步骤S4中钢制格栅板的规格为长500mm
×
宽150mm
×
高30mm。
[0030]进一步的，所述步骤S5中CrMoTiCoPd靶材的制备工艺如下：
[0031](1)将Cr、Mo、Ti、Co、Pd金属单质粉末混合后，进行超声波清洗，清洗时间为10～15min，再进行烘干，制得混合金属粉末；
[0032](2)将混合金属粉末置于熔炼炉腔体中，在真空环境下进行熔炼，经冷却固化后，制得CrMoTiCoPd合金铸锭；
[0033](3)将CrMoTiCoPd合金铸锭切割成所需靶材，进行磨抛和清洗后，制得CrNiNbGeMo靶材。
[0034]在上述技术方案中，Cr(铬)能够提高材料的耐腐蚀性能和强度，形成致密的氧化层，防止金属氧化和腐蚀；Mo(钼)能够提高合金的硬度、强度和耐磨性；Ti(钛)能够提高合金的强度和抗腐蚀性，同时还能细化合金的晶粒结构，改善合金的加工性能和热处理响应；Co(钴)能够提高合金的强度、硬度和塑性；Pd(钯)能增强合金的耐腐蚀性能，改善合金的加工性能，这些金属单质发挥协同作用，共同制备出了具有优良性能的CrNiNbGeMo靶材。
[0035]进一步的，所述CrMoTiCoPd靶材包括以下质量百分比成分：50～60％Cr、12～18％Mo、10～15％Ni、6～10％Co、5～9％Pd。
[0036]进一步的，所述步骤S4中磁控溅射工艺条件为：真空度为1
×
10
‑4～2
×
10
‑3Pa，溅射功率为100～200W，负偏压为100～200V，氮气流量为10～20sccm，工作压强为1～5Pa，加热温度为300～500℃，溅射时间为60～120min，靶基距为9～10mm。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度钢制格栅板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1:将锰、铬、钼、钒、锆、铼和铁矿石投入真空感应炉中，进行熔炼，熔炼温度为1200～1400℃，加入碳、硅混合均匀，升温至1550～1600℃，制得铁水；将预处理后的铁水依次经过转炉冶炼、LF精炼和RH真空处理，再进行连铸，制得铸坯；S2：将两件S1制得的铸坯分别进行加热、轧制，制得扁钢坯、圆钢坯；S3：将扁钢坯、圆钢坯分别进行冷却、切割，进行缓冷，制得扁钢、横杆；S4：将扁钢、横杆按间距经纬排列，通过焊接方式进行组装，制得钢制格栅板；S5：对钢制格栅板依次进行打磨、抛光、清洗和干燥处理，置于磁控溅射真空腔室内；将CrMoTiCoPd靶材放置在溅射室内，使用氮气作为工作气氛，通过磁控溅射工艺在钢制格栅板表面沉积CrMoTiCoPdN涂层，冷却至室温，取出，制得高强度钢制格栅板。2.根据权利要求1所述的一种高强度钢制格栅板的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中转炉冶炼采用双渣操作，终点碱度为3.0～3.5。3.根据权利要求1所述的一种高强度钢制格栅板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中加热的工艺条件为：温度1150～1250℃，时间180～240min。4.根据权利要求1所述的一种高强度钢制格栅板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中扁钢坯的轧制工艺条件为：使用850粗轧机和WF5～40精轧机分别进行粗轧和精轧，粗轧的终轧温度1000～1100℃，精轧的终轧温度850～900℃。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑承敦，张国鑫，
申请(专利权)人：青岛祥进金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：