本發(fā)明涉及一種不銹鋼，具體的說(shuō)是一種用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，屬于金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備是指能夠滿足儲(chǔ)藏和保管物品需要的技術(shù)裝置和機(jī)具，倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備是倉(cāng)儲(chǔ)與物流技術(shù)水平高低的主要標(biāo)志，現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備體現(xiàn)了現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)與物流技術(shù)的發(fā)展。倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備中的貨架是比較常用的設(shè)備，由于特殊物料的存放需要，貨架的使用條件和環(huán)境越來(lái)越苛刻，對(duì)鋼板的厚度要求越來(lái)越厚，相應(yīng)地對(duì)用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的鋼板的技術(shù)要求也不斷提高。特別是用于存放一些易腐蝕貨物時(shí)，常常會(huì)因?yàn)殇摪宓谋桓g而導(dǎo)致倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)就斷裂，增加了倉(cāng)儲(chǔ)成本；且在一些寒冷地區(qū)，于貨架承重的鋼板的低溫韌性也不高，也常會(huì)導(dǎo)致倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)就斷裂。因此如何有效提高用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的鋼板的抗腐蝕以及橫向屈服強(qiáng)度是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，具有強(qiáng)抗腐蝕性能，高塑性，且具有優(yōu)異低溫韌性，提高倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的使用壽命。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的：提供一種用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，其特征在于：所述鋼板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.02-0.04%，Cr：11.6-11.9%，Si：0.25-0.29%，Mn：0.52-0.63%，Ni：0.45-0.52%，Re：0.15-0.17%，Zr：0.45-0.62%，Al：0.017-0.018%，Y：0.11-0.13%，Rh：0.23-0.31%，Ti：0.13-0.15%，Ca：0.75-0.77%，B：0.11-0.13%，W：0.36-0.41%，Cd：0.32-0.35%，Mo：0.23-0.31%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金屬：0.13-0.26%，余量為Fe；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Nd：9-15%，Ce：7-12%，Er：7-9%，Pr：6-9%，Pm：1-3%，Tb：2-5%，Gd：3-7%，余量為L(zhǎng)a；

所述鋼板表面設(shè)有耐磨涂層，所述耐磨涂層按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂31-33份、陶瓷微粉2-4份、碳化硅6-8份、聚氯乙烯1-5份、二甲苯甲醛樹(shù)脂6-8份、檸檬酸鋅1-2份、甲醛次硫酸鈉3-5份、乙酸丁酯2-7份、聚甲基丙烯酸甲酯3-8份、4-甲基環(huán)己基異氰酸酯2-5份、氨基甲酸乙酯3-6份、α-亞麻酸：6-11份。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：前述的用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，所述鋼板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.02%，Cr：11.6%，Si：0.25%，Mn：0.52%，Ni：0.45%，Re：0.15%，Zr：0.45%，Al：0.017%，Y：0.11%，Rh：0.23%，Ti：0.13%，Ca：0.75%，B：0.11%，W：0.36%，Cd：0.32%，Mo：0.23%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金屬：0.13%，余量為Fe；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Nd：9%，Ce：7%，Er：7%，Pr：6%，Pm：1%，Tb：2%，Gd：3%，余量為L(zhǎng)a；

所述鋼板表面設(shè)有耐磨涂層，所述耐磨涂層按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂31份、陶瓷微粉2份、碳化硅6份、聚氯乙烯1份、二甲苯甲醛樹(shù)脂6份、檸檬酸鋅1份、甲醛次硫酸鈉3份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯3份、4-甲基環(huán)己基異氰酸酯2份、氨基甲酸乙酯3份、α-亞麻酸：6份。

前述的用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，所述鋼板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.03%，Cr：11.7%，Si：0.27%，Mn：0.59%，Ni：0.48%，Re：0.16%，Zr：0.53%，Al：0.017%，Y：0.12%，Rh：0.27%，Ti：0.14%，Ca：0.76%，B：0.12%，W：0.38%，Cd：0.34%，Mo：0.27%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金屬：0.21%，余量為Fe；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Nd：11%，Ce：10%，Er：8%，Pr：7%，Pm：2%，Tb：4%，Gd：5%，余量為L(zhǎng)a；

所述鋼板表面設(shè)有耐磨涂層，所述耐磨涂層按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂32份、陶瓷微粉3份、碳化硅7份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹(shù)脂7份、檸檬酸鋅1份、甲醛次硫酸鈉4份、乙酸丁酯5份、聚甲基丙烯酸甲酯6份、4-甲基環(huán)己基異氰酸酯4份、氨基甲酸乙酯5份、α-亞麻酸：9份。

前述的用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，所述鋼板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.04%，Cr：11.9%，Si：0.29%，Mn：0.63%，Ni：0.52%，Re：0.17%，Zr：0.62%，Al：0.018%，Y：0.13%，Rh：0.31%，Ti：0.15%，Ca：0.77%，B：0.13%，W：0.41%，Cd：0.35%，Mo：0.31%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金屬：0.26%，余量為Fe；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Nd：15%，Ce：12%，Er：9%，Pr：9%，Pm：3%，Tb：5%，Gd：7%，余量為L(zhǎng)a；

所述鋼板表面設(shè)有耐磨涂層，所述耐磨涂層按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂33份、陶瓷微粉4份、碳化硅8份、聚氯乙烯5份、二甲苯甲醛樹(shù)脂8份、檸檬酸鋅2份、甲醛次硫酸鈉5份、乙酸丁酯7份、聚甲基丙烯酸甲酯8份、4-甲基環(huán)己基異氰酸酯5份、氨基甲酸乙酯6份、α-亞麻酸11份。

用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，所述鋼板的屈服強(qiáng)度≥450MPa，抗拉強(qiáng)度≥610MPa，適合焊接線能量為150-250kJ/cm，在150-250kJ/cm的大線能量焊接條件下，鋼板的HAZ在-40℃下的平均沖擊功在180J以上。

化學(xué)成分是影響連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量與鋼板性能的關(guān)鍵因素之一，本發(fā)明為了使所述鋼獲得優(yōu)異的綜合性能，對(duì)所述鋼的化學(xué)成分進(jìn)行了限制，原因在于：

⑴碳是鋼中最重要的元素，同時(shí)也是最便宜的元素之一。碳是強(qiáng)間隙固溶元素，在鋼中加入碳可對(duì)鋼有著顯著的間隙固溶強(qiáng)化作用，從而提高低合金高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度，并且對(duì)鋼的強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大。碳與鋼中的微合金元素(Nb、Ti、V等)結(jié)合形成碳化物，尤其是在奧氏體中形成細(xì)小、彌散分布的碳化物夾雜，起到晶粒細(xì)化和沉淀強(qiáng)化的作用，提高鋼的硬度和強(qiáng)度。鋼中含碳量增加時(shí)，屈服和抗拉強(qiáng)度升高，但塑性和沖擊韌性會(huì)降低，其焊接性能也會(huì)受損。為了適應(yīng)大線能量焊接，改善鋼材的韌性，適當(dāng)減少低合金高強(qiáng)度鋼的含碳量，可以提高鋼板的低溫沖擊韌性和焊接性能。用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過(guò)0.20%。碳含量降低到0.10%以下，甚至更低，可以有效改善大線能量焊接熱影響區(qū)的韌性，降低鋼的焊接裂紋敏感性。低合金高強(qiáng)度鋼中采用低碳化設(shè)計(jì)，必然會(huì)造成強(qiáng)度損失。為了確保大線能量焊接用鋼在低碳的前提下仍具有高強(qiáng)度，需要采用合理的微合金化處理，通過(guò)添加微合金化元素來(lái)提高強(qiáng)度。所以本發(fā)明碳含量限定在0.02-0.04%。

⑵錳是弱的碳化物形成元素，除少數(shù)溶于滲碳體外，幾乎都溶于鐵素體和奧氏體中，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度，通常增加錳含量來(lái)彌補(bǔ)因降低碳含量造成的部分強(qiáng)度損失。錳可以明顯降低轉(zhuǎn)變溫度,強(qiáng)烈降低晶界鐵素體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度，促進(jìn)針狀鐵素體的形成。錳還是良好的脫氧劑和脫硫劑，常同硅、鈦一起加入進(jìn)行復(fù)合脫氧，形成具有較高硫容量的復(fù)合夾雜，有效誘導(dǎo)晶內(nèi)針狀鐵素體形核。錳與硫形成熔點(diǎn)較高的MnS，可防止形成FeS而產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象。另外錳會(huì)增加鋼晶粒粗化的傾向、回火脆性敏感性和過(guò)熱敏感性。

⑶硅能溶于鐵素體和奧氏體中從而提高鋼的硬度和強(qiáng)度，彌補(bǔ)降低碳含量造成的部分強(qiáng)度損失。硅在鋼水中有很好的脫氧作用,是良好的脫氧劑。用鋁脫氧時(shí)酌加一定量的硅，能顯著提高鋁的脫氧能力。然而硅含量過(guò)高能促進(jìn)仿晶界鐵素體形核，抑制針狀鐵素體形成，增加M-A組元含量，降低鋼的塑性和韌性,使得鋼的焊接性能降低。因此大線能量焊接用鋼的成分應(yīng)低硅化，促使微細(xì)的貝氏體和鐵素體組織形成。

⑷在鋼中添加適量的鋁，熱影響區(qū)中M-A島數(shù)量減少，其平均長(zhǎng)度降低，并且M-A中殘余奧氏體數(shù)量增加，從而提高熱影響區(qū)的韌性。當(dāng)鋁含量較高時(shí)，鋁的氧化物夾雜聚集團(tuán)簇，形成粗大的粒子，容易形成裂紋源。同時(shí)，鋁濃度增加能使鋼中形成不利的組織結(jié)構(gòu)，如促使鋼中形成側(cè)板條鐵素體組織,降低鋼的韌性；為了提高鋼板熱影響區(qū)的韌性，本發(fā)明控制Al含量為0.017～0.018%。

⑸鈮是典型的析出強(qiáng)化元素，和碳、氮有著強(qiáng)烈的親和力。常溫時(shí)，鋼中的鈮大部分都是以碳化物、氮化物、碳氮化物形式存在。適量的鈮元素可以形成細(xì)小彌散的第二相粒子，在軋制過(guò)程中有非常好的細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化效果。這些細(xì)小的第二相粒子還能在焊接過(guò)程中釘扎奧氏體晶粒，抑制晶粒粗化。部分鈮能固溶于奧氏體基體中，偏析在奧氏體晶界，通過(guò)溶質(zhì)拖曳效應(yīng)抑制奧氏體晶界移動(dòng)來(lái)限制晶粒的長(zhǎng)大，細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和韌性。同時(shí)，鈮對(duì)熱影響區(qū)的組織和M-A組元的形態(tài)特征有顯著作用。但是鈮會(huì)導(dǎo)致第二相粒子粗大而失去抑制晶粒粗化的作用，還會(huì)抑制鐵素體轉(zhuǎn)變，促進(jìn)粒狀貝氏體的形成,導(dǎo)致韌性嚴(yán)重惡化。所以本發(fā)明不加鈮。

⑹釩和碳、氮等元素有極強(qiáng)的親和力，在鋼中主要以碳化物和氮化物的形式存在，可以通過(guò)析出強(qiáng)化來(lái)提高強(qiáng)度。在奧氏體中析出的VN能夠抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大。在鐵素體區(qū)析出的VN，可以增加晶內(nèi)鐵素體的形核核心，兩方面共同促進(jìn)晶粒細(xì)化，顯著地改善低碳低合金鋼的焊接性能。但在大線能量焊接時(shí)，釩的碳氮化物并不能充分析出。所以本發(fā)明不加釩。

⑺鈦和氧、氮、碳都有極強(qiáng)的親和力，是一種良好的脫氧劑和固定氮和碳的有效元素。鈦的氧化物被認(rèn)為是鋼中最有效的形核夾雜，能有效地促進(jìn)針狀鐵素體形核。

⑻鎳是提高鋼低溫韌性非常重要的元素，在鋼中為純固溶元素，可強(qiáng)化鐵素體基體，并且具有明顯降低韌脆轉(zhuǎn)化溫度的作用；在液態(tài)或者固態(tài)時(shí),能與鐵任意比例互溶，能抑制粗大的先共析鐵素體形成，細(xì)化鐵素體晶粒,改善鋼的低溫韌性。另外本發(fā)明添加適量的鎳，還可以擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素，能影響碳與合金元素的擴(kuò)散速度，阻止珠光體形成,提高淬透性，減緩焊接時(shí)的淬硬開(kāi)裂趨向。

⑼硼能在高溫時(shí)與自由狀態(tài)的氮結(jié)合，減少鋼中的自由氮，并且在冷卻過(guò)程中作為晶粒內(nèi)部晶核促進(jìn)鐵素體形成,改善韌性。在焊接熱循環(huán)過(guò)程中,硼能吸附在晶界上并且降低晶界的能量，從而減小晶粒長(zhǎng)大的動(dòng)力，也可以限制或者推遲晶粒的長(zhǎng)大。同時(shí)，硼能擴(kuò)散到鈦的氧化物中，形成貧乏區(qū)，還能降低奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的溫度和推遲晶界鐵素體的形成，促進(jìn)晶內(nèi)針狀鐵素體的形成。但添加過(guò)量硼時(shí)在夾雜物周圍偏聚，降低夾雜物的形核能力。本發(fā)明控制B含量為0.11～0.13%。

⑽硫是鋼中的有害元素，它以熔點(diǎn)較低的FeS的形式存在,容易導(dǎo)致鋼產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象，從而產(chǎn)生裂紋，鋼中的S易和Mn結(jié)合，形成MnS夾雜的層狀偏析，使板厚方向的強(qiáng)度和塑性大幅度降低，產(chǎn)生層狀撕裂,危害鋼的性能。同時(shí)，在特定條件下鋼中的MnS,與 VN、TiN一起釘扎奧氏體晶粒長(zhǎng)大和誘發(fā)晶內(nèi)鐵素體形核，有效地細(xì)化了晶粒和提高韌性。

⑾磷是雜質(zhì)元素，其最大的害處是偏析嚴(yán)重，顯著降低鋼的塑性和韌性，對(duì)焊接性也有不良影響。在鋼中與銅一起作用時(shí),能提高鋼的耐大氣腐蝕性能。

通過(guò)上述分析可知，不同的元素在大線能量焊接用鋼中有著不同的作用。根據(jù)元素的特征，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)型、高強(qiáng)度、高韌性和優(yōu)良焊接性的大線能量焊接用鋼。本發(fā)明的大線能量焊接用鋼成分設(shè)計(jì)的基本思路是不加鈮以保證焊接性，增加錳和微合金化元素含量提高強(qiáng)度，控制磷、硫等雜質(zhì)元素含量，有效地細(xì)化了晶粒和提高韌性，提高鋼的耐大氣腐蝕性能；采用氧化物冶金方法，形成細(xì)小彌散的微細(xì)夾雜，在焊接過(guò)程中抑制奧氏體長(zhǎng)大和控制組織轉(zhuǎn)變，使得大線能量焊接用鋼粗晶區(qū)韌性保持在一個(gè)較好的水平。本發(fā)明采用Ni、Al微合金化元素提高鋼的強(qiáng)度和韌性，不用加Nb和V，降低了成本。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)合理的采用低碳無(wú)鈮成分設(shè)計(jì)，通過(guò)基于氧化物冶金技術(shù)的冶煉工藝，在鋼中形成細(xì)小化、彌散化、復(fù)合化的氧化物粒子，利用這些高溫?zé)岱€(wěn)定的細(xì)小彌散夾雜物粒子釘扎高熱輸入條件下焊接熱影響區(qū)的奧氏體晶界，細(xì)化奧氏體晶粒。同時(shí)利用這些氧化物作為晶內(nèi)針狀鐵素體IAF的形核點(diǎn)，使焊接熱影響區(qū)內(nèi)形成強(qiáng)韌性較好的IAF組織，進(jìn)而顯著提高大熱輸入焊接熱影響區(qū)的韌性。本發(fā)明鋼板成分中添加稀土元素鑭、鈰和鐠，并通過(guò)結(jié)合熱處理工藝可以得到奧氏體加馬氏體組織，該鋼板中第一相為奧氏體，第二相為馬氏體，在表面至1/4厚度處第二相體積百分?jǐn)?shù)為4.5-4.8%，1/4厚度至中心第二相體積百分?jǐn)?shù)為6.7-7.1%。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的一種用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，所述鋼板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.02%，Cr：11.6%，Si：0.25%，Mn：0.52%，Ni：0.45%，Re：0.15%，Zr：0.45%，Al：0.017%，Y：0.11%，Rh：0.23%，Ti：0.13%，Ca：0.75%，B：0.11%，W：0.36%，Cd：0.32%，Mo：0.23%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金屬：0.13%，余量為Fe；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Nd：9%，Ce：7%，Er：7%，Pr：6%，Pm：1%，Tb：2%，Gd：3%，余量為L(zhǎng)a；

所述鋼板表面設(shè)有耐磨涂層，所述耐磨涂層按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂31份、陶瓷微粉2份、碳化硅6份、聚氯乙烯1份、二甲苯甲醛樹(shù)脂6份、檸檬酸鋅1份、甲醛次硫酸鈉3份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯3份、4-甲基環(huán)己基異氰酸酯2份、氨基甲酸乙酯3份、α-亞麻酸：6份。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的一種用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，所述鋼板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.03%，Cr：11.7%，Si：0.27%，Mn：0.59%，Ni：0.48%，Re：0.16%，Zr：0.53%，Al：0.017%，Y：0.12%，Rh：0.27%，Ti：0.14%，Ca：0.76%，B：0.12%，W：0.38%，Cd：0.34%，Mo：0.27%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金屬：0.21%，余量為Fe；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Nd：11%，Ce：10%，Er：8%，Pr：7%，Pm：2%，Tb：4%，Gd：5%，余量為L(zhǎng)a；

所述鋼板表面設(shè)有耐磨涂層，所述耐磨涂層按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂32份、陶瓷微粉3份、碳化硅7份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹(shù)脂7份、檸檬酸鋅1份、甲醛次硫酸鈉4份、乙酸丁酯5份、聚甲基丙烯酸甲酯6份、4-甲基環(huán)己基異氰酸酯4份、氨基甲酸乙酯5份、α-亞麻酸：9份。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的一種用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的高強(qiáng)度不銹鋼，所述鋼板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.04%，Cr：11.9%，Si：0.29%，Mn：0.63%，Ni：0.52%，Re：0.17%，Zr：0.62%，Al：0.018%，Y：0.13%，Rh：0.31%，Ti：0.15%，Ca：0.77%，B：0.13%，W：0.41%，Cd：0.35%，Mo：0.31%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金屬：0.26%，余量為Fe；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Nd：15%，Ce：12%，Er：9%，Pr：9%，Pm：3%，Tb：5%，Gd：7%，余量為L(zhǎng)a；

所述鋼板表面設(shè)有耐磨涂層，所述耐磨涂層按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂33份、陶瓷微粉4份、碳化硅8份、聚氯乙烯5份、二甲苯甲醛樹(shù)脂8份、檸檬酸鋅2份、甲醛次硫酸鈉5份、乙酸丁酯7份、聚甲基丙烯酸甲酯8份、4-甲基環(huán)己基異氰酸酯5份、氨基甲酸乙酯6份、α-亞麻酸11份。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。