用于重型模具货架的高强度钢板及其热处理工艺的制作方法及注意事项

　　一种用于重型模具货架的高强度钢板及其热处理工艺的制作方法

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明属于仓储物流设备领域，涉及一种用于重型模具货架的高强度钢板及其热 处理工艺。

　　【背景技术】

　　[0002] 货架是仓库现代化和提高效率的重要工具，而且市场需求份额越来越高。随着经 济飞跃发展，外资企业大量涌进我国长江三角洲、珠江三角洲一带，不仅带动了当地经济的 发展，而且也带来新的管理理念和管理技术，目前仓储货架库房中越来越多采用自动化存 储。

　　[0003] 仓储中的重型模具货架，钢板的使用量非常大，并且对钢板的要求非常严格，尤其 对于钢板的耐摩擦能力、抗腐蚀能力和抗氧化能力等等，这些因素直接影响到钢板的使用 寿命和成本的高低，所以急需一种强度高，耐摩擦能力和抗氧化能力，并且成本低，使用寿 命长的钢板。

　　【发明内容】

　　[0004] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于重型模具货 架的高强度钢板及其热处理工艺，不仅强度高，抗腐蚀能力和抗氧化能力极强，并且其表面 的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，并且还提供热处理工艺，方法简单， 成本低，效果好。

　　[0005] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于重型模具货架的高强度钢板， 该钢板的成分及质量百分比为：碳：〇. 13-0. 15%，锰：0. 13-0. 15%，钼：0. 54-0. 56%，钇： 0? 42-0. 44%，铑：0? 21-0. 23%，锗：1. 74-1. 76%，硒：1. 82-1. 84%，铷：0? 76-0. 79%，铜： 4. 63-4. 67%，铝：0? 37-0. 39%，铬：13. 72-13. 75%，钡：0? 02-0. 04%，镍：8. 20-8. 22%，铌： 3. 82-3. 85%，镁：0. 46-0. 48%，铊：0. 02-0. 04%，余量为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 32-0. 34%，锰：0? 32-0. 38%，硼：0? 54-0. 56%，钡：0? 22-0. 24%，锶：0? 02-0. 04%， 溴：1. 43-1. 45%，钒：2. 16-2. 18%，钨：3. 36-3. 39%，铜：0? 63-0. 67%，铬：15. 75-15. 79%，镍： 12. 5-12. 8%，铋：1. 42-1. 44%，钠：3. 52-3. 58%，余量为Fe和不可避免的杂质。

　　[0006] 本发明还提供用于重型模具货架的高强度钢板的热处理工艺，具体工艺如下： 步骤（1):将锻造好的钢板通过高频淬火炉加热至1170-1175°C，保温35-40min，然 后空冷至750-755°C，采用水冷与风冷结合，先采用水冷以6-8°C/s的冷却速率将钢板冷 却至520-530°C，采用风冷以8-10°C/s的冷却速率将钢板冷至280-290°C，然后在加热至 820-830 °C，保温42-45min，然后空冷至室温； 步骤（2):配置耐腐蚀合金涂层粉末，利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂2-4mm合金 涂层，然后将其加热至885-888°C，通入氦气作为保护气体，保持2-4h，然后将钢板采用油 冷，以12-14°C/s的速度冷却至510-520°C，然后再次利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂 3-5mm合金涂层，然后将其加热至980-985°C，保温l-2h，采用风冷，以7-8°C/s的速度冷却 至330-340 °C，然后在空冷至室温； 步骤（3):将钢板表面均匀喷洒一层陶瓷粉末，厚度为1.2-1. 4_，然后加热至 390-400°C，保温35-40min，再加热至680-690°C，保温2-4h，然后采用氦气冷却，以8-10°C/ s的速度冷却至280-290°C，然后空冷至室温； 步骤（4):清洗钢板表面即可。

　　[0007] 本发明进一步限定的技术方案是： 前述的用于重型模具货架的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比为：碳：〇. 13%， 锰：0? 13%，钼：0? 54%，钇：0? 42%，铑：0? 21%，锗：1. 74%，硒：1. 82%，铷：0? 76%，铜：4. 63%，铝： 0. 37%，铬：13. 72%，钡：0. 02%，镍：8. 20%，铌：3. 82%，镁：0. 46%，铊：0. 02%，余量为Fe和不可 避免的杂质； 钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 32%，锰：0? 32%，硼：0? 54%，钡：0? 22%，锶：0? 02%，溴：1. 43%，钒：2. 16%，钨： 3. 36%，铜：0. 63%，铬：15. 75%，镍：12. 5%，铋：1. 42%，钠：3. 52%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　[0008] 前述的用于重型模具货架的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比为：碳： 0? 15%，锰：0? 15%，钼：0? 56%，钇：0? 44%，铑：0? 23%，锗：1. 76%，硒：1. 84%，铷：0? 79%，铜： 4. 67%，铝：0? 39%，铬：13. 75%，钡：0? 04%，镍：8. 22%，铌：3. 85%，镁：0? 48%，铊：0? 04%，余量 为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 34%，锰：0? 38%，硼：0? 56%，钡：0? 24%，锶：0? 04%，溴：1. 45%，钒：2. 18%，钨： 3. 39%，铜：0. 67%，铬：15. 79%，镍：12. 8%，铋：1. 44%，钠：3. 58%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　[0009] 前述的用于重型模具货架的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比为：碳： 0? 14%，锰：0? 14%，钼：0? 55%，钇：0? 43%，铑：0? 22%，锗：1. 75%，硒：1. 83%，铷：0? 77%，铜： 4. 66%，铝：0? 38%，铬：13. 73%，钡：0? 03%，镍：8. 21%，铌：3. 83%，镁：0? 47%，铊：0? 03%，余量 为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 33%，锰：0? 37%，硼：0? 55%，钡：0? 23%，锶：0? 03%，溴：1. 44%，钒：2. 17%，钨： 3. 38%，铜：0. 66%，铬：15. 77%，镍：12. 6%，铋：1. 43%，钠：3. 56%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　[0010] 本发明的有益效果是：该钢板不仅强度高，抗腐蚀能力和抗氧化能力极强，并且其 表面的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，并且还提供热处理工艺，方法 简单，成本低，效果好；其中钢板中加入铷元素，能提高耐腐蚀性和强度，加入钼元素，在热 处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等，加入锗元素， 能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、 氮、氨腐蚀，加入铬和镍微量元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其熔点，增加抗 高温的能力和抗氧化能力；在钢板表面还涂有一层耐摩擦合金材料，并且加入钒、钨、铋元 素，能在热处理过程中细化晶粒，形成致密的晶体结构，增加钢板的强度和耐摩擦性能， 并且通过热处理工艺，在其表面先喷涂一层陶瓷粉末，增加其表面的耐摩擦能力，不仅 表面靓丽，耐摩擦性能强，能增加钢板的使用寿命，降低成本，并且通入氦气作为保护气体， 能起到细化晶粒的作用，防止出现裂纹和气孔，增加钢板的强度和使用寿命，改善其综合机 械性能。

　　【具体实施方式】

　　[0011] 实施例1 本实施例提供的一种用于重型模具货架的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比 为：碳：0. 13%，锰：0. 13%，钼：0. 54%，钇：0. 42%，铑：0. 21%，锗：1. 74%，硒：1. 82%，铷：0. 76%， 铜：4. 63%，铝：0? 37%，铬：13. 72%，钡：0? 02%，镍：8. 20%，铌：3. 82%，镁：0? 46%，铊：0? 02%，余 量为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 32%，锰：0? 32%，硼：0? 54%，钡：0? 22%，锶：0? 02%，溴：1. 43%，钒：2. 16%，钨： 3. 36%，铜：0. 63%，铬：15. 75%，镍：12. 5%，铋：1. 42%，钠：3. 52%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　[0012] 本实施例还提供用于重型模具货架的高强度钢板的热处理工艺，具体工艺如下： 步骤（1):将锻造好的钢板通过高频淬火炉加热至1170°C，保温35min，然后空冷至 750°C，采用水冷与风冷结合，先采用水冷以6°C/s的冷却速率将钢板冷却至520°C，采用风 冷以8°C/s的冷却速率将钢板冷至280°C，然后在加热至820°C，保温42min，然后空冷至室 温； 步骤（2 ):配置耐腐蚀合金涂层粉末，利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂2mm合金 涂层，然后将其加热至885°C，通入氦气作为保护气体，保持2h，然后将钢板采用油冷，以 12°C/s的速度冷却至510°C，然后再次利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂3_合金涂层， 然后将其加热至980°C，保温lh，采用风冷，以7°C/s的速度冷却至330°C，然后在空冷至室 温； 步骤（3):将钢板表面均匀喷洒一层陶瓷粉末，厚度为1. 2_，然后加热至390°C，保温 35min，再加热至680°C，保温2h，然后采用氦气冷却，以8°C/s的速度冷却至280°C，然后空 冷至室温； 步骤（4):清洗钢板表面即可。

　　[0013] 实施例2 本实施例提供的一种用于重型模具货架的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比 为：碳：0? 15%，锰：0? 15%，钼：0? 56%，钇：0? 44%，铑：0? 23%，锗：1. 76%，硒：1. 84%，铷：0? 79%， 铜：4. 67%，铝：0? 39%，铬：13. 75%，钡：0? 04%，镍：8. 22%，铌：3. 85%，镁：0? 48%，铊：0? 04%，余 量为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂

　　层，耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 34%，锰：0? 38%，硼：0? 56%，钡：0? 24%，锶：0? 04%，溴：1. 45%，钒：2. 18%，钨： 3. 39%，铜：0. 67%，铬：15. 79%，镍：12. 8%，铋：1. 44%，钠：3. 58%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　[0014] 本实施例还提供用于重型模具货架的高强度钢板的热处理工艺，具体工艺如下： 步骤（1):将锻造好的钢板通过高频淬火炉加热至1175°C，保温40min，然后空冷至 755°C，采用水冷与风冷结合，先采用水冷以8°C/s的冷却速率将钢板冷却至530°C，采用风 冷以10°C/s的冷却速率将钢板冷至290°C，然后在加热至830°C，保温45min，然后空冷至 室温； 步骤（2 ):配置耐腐蚀合金涂层粉末，利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂4mm合金 涂层，然后将其加热至888°C，通入氦气作为保护气体，保持4h，然后将钢板采用油冷，以 14°C/s的速度冷却至520°C，然后再次利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂5_合金涂层， 然后将其加热至985°C，保温2h，采用风冷，以8°C/s的速度冷却至340°C，然后在空冷至室 温； 步骤（3):将钢板表面均匀喷洒一层陶瓷粉末，厚度为1.4_，然后加热至400°C，保温 40min，再加热至690°C，保温4h，然后采用氦气冷却，以10°C/s的速度冷却至290°C，然后 空冷至室温； 步骤（4):清洗钢板表面即可。

　　[0015]实施例3 本实施例提供的一种用于重型模具货架的高强度钢板，该钢板的成分及质量百分比 为：碳：0? 14%，锰：0? 14%，钼：0? 55%，钇：0? 43%，铑：0? 22%，锗：1. 75%，硒：1. 83%，铷：0? 77%， 铜：4. 66%，铝：0? 38%，铬：13. 73%，钡：0? 03%，镍：8. 21%，铌：3. 83%，镁：0? 47%，铊：0? 03%，余 量为Fe和不可避免的杂质； 钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比为； 碳：0? 33%，锰：0? 37%，硼：0? 55%，钡：0? 23%，锶：0? 03%，溴：1. 44%，钒：2. 17%，钨： 3. 38%，铜：0. 66%，铬：15. 77%，镍：12. 6%，铋：1. 43%，钠：3. 56%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　[0016] 本实施例还提供用于重型模具货架的高强度钢板的热处理工艺，具体工艺如下： 步骤（1):将锻造好的钢板通过高频淬火炉加热至1172°C，保温38min，然后空冷至 752°C，采用水冷与风冷结合，先采用水冷以7°C/s的冷却速率将钢板冷却至525°C，采用风 冷以9°C/s的冷却速率将钢板冷至285°C，然后在加热至828°C，保温43min，然后空冷至室 温； 步骤（2 ):配置耐腐蚀合金涂层粉末，利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂3mm合金 涂层，然后将其加热至887°C，通入氦气作为保护气体，保持3h，然后将钢板采用油冷，以 13°C/s的速度冷却至515°C，然后再次利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂4_合金涂层，然 后将其加热至982°C，保温1. 5h，采用风冷，以7°C/s的速度冷却至335°C，然后在空冷至室 温； 步骤（3):将钢板表面均匀喷洒一层陶瓷粉末，厚度为1. 3_，然后加热至398°C，保温 38min，再加热至684°C，保温3h，然后采用氦气冷却，以9°C/s的速度冷却至288°C，然后空 冷至室温； 步骤（4):清洗钢板表面即可。

　　[0017] 各实施例钢板的性能如表1所示： 表1各实施例钢板的性能

　　【主权项】

　　1. 一种用于重型模具货架的高强度钢板，其特征在于：该钢板的成分及质量百分比 为：碳：0? 13-0. 15%，锰：0? 13-0. 15%，钼：0? 54-0. 56%，钇：0? 42-0. 44%，铑：0? 21-0. 23%， 锗：1. 74-1. 76%，硒：1. 82-1. 84%，铷：0? 76-0. 79%，铜：4. 63-4. 67%，铝：0? 37-0. 39%，铬： 13. 72-13. 75%，钡：0? 02-0. 04%，镍：8. 20-8. 22%，铌：3. 82-3. 85%，镁：0? 46-0. 48%，铊： 0. 02-0. 04%，余量为Fe和不可避免的杂质； 所述钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，所述耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比 为； 碳：0? 32-0. 34%，锰：0? 32-0. 38%，硼：0? 54-0. 56%，钡：0? 22-0. 24%，锶：0? 02-0. 04%， 溴：1. 43-1. 45%，钒：2. 16-2. 18%，钨：3. 36-3. 39%，铜：0? 63-0. 67%，铬：15. 75-15. 79%，镍： 12. 5-12. 8%，铋：1. 42-1. 44%，钠：3. 52-3. 58%，余量为Fe和不可避免的杂质。

　　2. 根据权利要求1所述的用于重型模具货架的高强度钢板，其特征在于：该钢板的成 分及质量百分比为：碳：〇. 13%，锰：0. 13%，钼：0. 54%，钇：0. 42%，铑：0. 21%，锗：1. 74%，硒： 1. 82%，铷：0? 76%，铜：4. 63%，铝：0? 37%，铬：13. 72%，钡：0? 02%，镍：8. 20%，铌：3. 82%，镁： 0. 46%，铊：0. 02%，余量为Fe和不可避免的杂质； 所述钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，所述耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比 为； 碳：0? 32%，锰：0? 32%，硼：0? 54%，钡：0? 22%，锶：0? 02%，溴：1. 43%，钒：2. 16%，钨： 3. 36%，铜：0. 63%，铬：15. 75%，镍：12. 5%，铋：1. 42%，钠：3. 52%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　3. 根据权利要求1所述的用于重型模具货架的高强度钢板，其特征在于：该钢板的成 分及质量百分比为：碳：〇. 15%，锰：0. 15%，钼：0. 56%，钇：0. 44%，铑：0. 23%，锗：1. 76%，硒： 1. 84%，铷：0? 79%，铜：4. 67%，铝：0? 39%，铬：13. 75%，钡：0? 04%，镍：8. 22%，铌：3. 85%，镁： 0. 48%，铊：0. 04%，余量为Fe和不可避免的杂质； 所述钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，所述耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比 为； 碳：0? 34%，锰：0? 38%，硼：0? 56%，钡：0? 24%，锶：0? 04%，溴：1. 45%，钒：2. 18%，钨： 3. 39%，铜：0. 67%，铬：15. 79%，镍：12. 8%，铋：1. 44%，钠：3. 58%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　4. 根据权利要求1所述的用于重型模具货架的高强度钢板，其特征在于：该钢板的成 分及质量百分比为：碳：〇. 14%，锰：0. 14%，钼：0. 55%，钇：0. 43%，铑：0. 22%，锗：1. 75%，硒： 1. 83%，铷：0? 77%，铜：4. 66%，铝：0? 38%，铬：13. 73%，钡：0? 03%，镍：8. 21%，铌：3. 83%，镁： 0. 47%，铊：0. 03%，余量为Fe和不可避免的杂质； 所述钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层，所述耐摩擦合金涂层的成分及质量百分比 为； 碳：0? 33%，锰：0? 37%，硼：0? 55%，钡：0? 23%，锶：0? 03%，溴：1. 44%，钒：2. 17%，钨： 3. 38%，铜：0. 66%，铬：15. 77%，镍：12. 6%，铋：1. 43%，钠：3. 56%，余量为Fe和不可避免的杂 质。

　　5. -种用于重型模具货架的高强度钢板的热处理工艺，其特征在于，具体工艺如下： 步骤（1):将锻造好的钢板通过高频淬火炉加热至1170-1175°C，保温35-40min，然 后空冷至750-755°C，采用水冷与风冷结合，先采用水冷以6-8°C/s的冷却速率将钢板冷 却至520-530°C，采用风冷以8-10°C/s的冷却速率将钢板冷至280-290°C，然后在加热至 820-830 °C，保温42-45min，然后空冷至室温； 步骤（2):配置耐腐蚀合金涂层粉末，利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂2-4mm合金 涂层，然后将其加热至885-888°C，通入氦气作为保护气体，保持2-4h，然后将钢板采用油 冷，以12-14°C/s的速度冷却至510-520°C，然后再次利用喷涂设备向钢板表面均匀喷涂 3-5mm合金涂层，然后将其加热至980-985°C，保温l_2h，采用风冷，以7-8°C/s的速度冷却 至330-340 °C，然后在空冷至室温； 步骤（3):将钢板表面均匀喷洒一层陶瓷粉末，厚度为1.2-1. 4_，然后加热至 390-400°C，保温35-40min，再加热至680-690°C，保温2-4h，然后采用氦气冷却，以8-10°C/ s的速度冷却至280-290°C，然后空冷至室温； 步骤（4):清洗钢板表面即可。

　　【专利摘要】本发明公开了一种用于重型模具货架的高强度钢板及其热处理工艺，该钢板的成分及质量百分比为：碳：0.13-0.15%，锰：0.13-0.15%，钼：0.54-0.56%，钇：0.42-0.44%，铑：0.21-0.23%，锗：1.74-1.76%，硒：1.82-1.84%，铷：0.76-0.79%，铜：4.63-4.67%，铝：0.37-0.39%，铬：13.72-13.75%，钡：0.02-0.04%，镍：8.20-8.22%，铌：3.82-3.85%，镁：0.46-0.48%，铊：0.02-0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质；钢板的表面喷涂有耐摩擦合金涂层。

　　【IPC分类】C23C24-08, C21D8-02, C22C38-54, C23F17-00, C22C38-60

　　【公开号】CN104789901

　　【申请号】CN201510123390

　　【发明人】王正勇, 邢婷

　　【申请人】苏州科胜仓储物流设备有限公司

　　【公开日】2015年7月22日

　　【申请日】2015年3月20日