一种经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法，属于钢铁材料及其生产领域。本发明专利技术的钢板化学成分包括：C：0.11～0.13％；Si：0.20％～0.50％；Mn：0.20～0.60％；P：≤0.15％；S：≤0.005％；Cr：0.30～0.50％；Ni：≤0.07％；Cu：0.25～0.40％，且Cr+Ni+Cu≤0.90％；Alt：0.020～0.045％；余量为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术针对现有345MPa级热轧耐候钢高屈强比且生产成本较高的现状，拟提供一种345MPa级经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法，本发明专利技术的耐候钢板具有低成本、高塑韧性、易于成形等优点，主要用于铁路车辆、集装箱、电力塔架等行业的冲压、辊弯成形件制造。

【技术实现步骤摘要】
一种经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法
本专利技术属于钢铁材料及其生产
，更具体地说，涉及一种经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法。
技术介绍
热轧耐候钢具备优良的耐大气腐蚀性能和较长的服役寿命，被广泛应用于铁道车辆、集装箱、电力塔架等领域。部分耐候钢尤其是薄规格系列多用于辊弯或冲压成形件，因此应具备良好的塑韧性和冷成形性能。屈强比是衡量成形性能的重要指标之一，低的屈强比意味着较高的加工硬化指数和良好的成形性能。在激烈的市场竞争环境下，如何在保证经济性的基础上，通过成分设计和工艺优化实现345MPa级耐候钢的低屈强比稳定控制，是提高其冷成形性能的技术关键和难点。目前，行业内关于低屈强比耐候钢制造技术已有大量专利公开，如专利公开号为CN108728740A的专利技术专利公开了一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带及其生产方法，其化学成分为：C：0.09～0.12％；Si：0.25～0.50％；Mn：0.30～0.50％；P：0.060～0.100％；S≤0.012％；Cr：0.60～1.00％；Cu：0.25～0.40％；Ni：0.12～0.25％；B：0.0010～0.0025％，Ti：0.015～0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质，钢板厚度4.5～12mm，，该申请案精轧出口温度820～870℃，卷取温度660～710℃且合金成本较高，Ti微合金化塑韧性较差。又如专利公开号为CN110093568的专利技术专利公开了一种高强度低屈强比耐候车厢用耐候钢，其化学成分为：C：0.10～0.12％；Si：0.30～0.50％；Mn：0.30～0.50％；P≤0.015％；S≤0.005％；Al≤0.050％；Cu：0.26～0.36％；Cr：0.50～0.60％；Ni：0.15～0.25％；N≤50ppm，其余为Fe及不可避免杂质，终轧温度860～900℃，卷取温度700～730℃，需配合库内48h保温罩缓冷，且Cr、Ni、Cu添加量较高。以上热处理工序和合金设计皆增加了生产成本。又如申请号为2020110522728的专利技术专利公开了一种热轧低屈强比高强度耐酸腐蚀钢板及其生产方法，化学成分为：C：0.06～0.08％；Si：0.20％～0.40％；Mn：0.80～1.20％；P≤0.012％；S≤0.005％；Cr：0.70～1.20％；Ni：0.10～0.30％；Cu：0.20～0.40％；Alt：0.020～0.045％；Nb：0.015～0.030％；Ti：0.010～0.025％；Sb：0.06～0.12％；余量为Fe及不可避免的杂质；该申请案采用微合金化控制技术结合控制轧制和控制冷却原理，开发出屈强比低、成形性能和耐酸腐蚀性能优异的高强耐酸钢产品。345MPa级热轧耐候钢仍是目前市场需求最大的耐候系列产品，如何针对该强度级别从关键成分设计、炼钢及轧钢工艺参数控制等方面出发，实现低成本、无需热处理、低屈强比、高塑韧性的热轧耐候钢稳定工业生产是技术难点与关键。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有345MPa级热轧耐候钢生产成本较高、性能仍需优化的不足，本专利技术拟提供一种经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法，具体为一种345MPa级经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法，本专利技术的耐候钢板具有低成本、高塑韧性、易于成型等优点，主要用于铁路车辆、集装箱、电力塔架等行业的冲压、辊弯成形件制造；本专利技术的制造方法则易于操作，成本较低，适宜推广应用。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术的一种经济型低屈强比热轧耐候钢板，其化学成分组成以重量百分比计包括：C：0.11～0.13％；Si：0.20％～0.50％；Mn：0.20～0.60％；P：≤0.15％；S：≤0.005％；Cr：0.30～0.50％；Ni：≤0.07％；Cu：0.25～0.40％，且Cr+Ni+Cu≤0.90％；Alt：0.020～0.045％；余量为Fe及不可避免的杂质。更进一步地，所述热轧耐候钢板成品厚度规格H在3-20mm之间，当热轧耐候钢板厚度H≥10mm时，成分中还包括Nb：≤0.030％。更进一步地，所述热轧耐候钢板的力学性能为：ReL≥345MPa，Rm≥480MPa，屈强比≤0.75，断后延伸率A≥30.0％，-40℃KV2≥60J，具有低屈强比以及良好的强度和塑韧性匹配。且具有优良的冷弯成形性能，经过180°冷弯(d＝0a)后，弯曲试样外侧面没有裂纹出现，满足铁道车辆、集装箱等产品制造过程中的冲压、辊弯等成形加工需求。更进一步地，所述热轧耐候钢板的组织为多边形铁素体+珠光体，其中珠光体组织面积分数为9-11％，铁素体晶粒度为7-9级。本专利技术的低屈强比热轧耐候钢板，微观组织中硬质相珠光体的占比与C含量密切相关，恰当的C含量有利于提高钢板强度尤其是抗拉强度，是影响屈强比的关键元素之一，但较高的C含量对铸坯纵裂和钢板成形性能影响显著，本专利技术C含量严格控制在0.11～0.13％，可以实现低屈强比和成形性能的有效平衡。其次，本专利技术中通过Cr、Ni、Cu复合添加，利用其协同作用，在表面富集形成致密的稳定性锈层，阻止腐蚀介质向基体扩散，提高材料的耐腐蚀性能；另外Cr：0.30～0.50％；Ni：≤0.07％；Cu：0.25～0.40％，Cr+Ni+Cu≤0.90％，对贵重金属Ni不做下限要求，优选添加适量的Ni可减少因C、Cu等元素导致的铸坯裂纹及热卷锯齿边风险，有助于在保障性能基础上降低生产成本。其次，本专利技术中的Nb为强碳氮化物形成元素，主要通过析出强化和细晶强化弥补厚规格引起的强度不足，同时有效改善钢板低温韧性，当钢板厚度H＞10mm时，添加Nb：≤0.030％，具体为Nb：0.020～0.030％；H≤10mm时，则无需添加Nb元素。本专利技术的一种经济型低屈强比热轧耐候钢板的制造方法，包括转炉冶炼→精炼→连铸→板坯加热→控制轧制→控制冷却→卷取工序，其中板坯加热阶段采用低温快烧模式。更进一步地，转炉精炼工序中控制C含量0.11～0.13％；连铸过程中投用电磁搅拌和动态轻压下，最高拉速不大于1.3m/s，铸坯下线时需进行检查，若发现纵裂则进行火焰清理。更进一步地，铸坯加热可采用热装或冷装入炉，采用低温快烧方式，有效保障热卷边部质量，避免加热过程中产生Cu脆；具体地，板坯加热工序中，包括一加热段、二加热段和均热段，其中一加热段末温度控制为≤1050℃；二加热段末温度控制在1180-1220℃；二加热段和均热段时间之和控制为≤120min，并控制铸坯出炉温度1170～1210℃。更进一步地，控制轧制采用粗轧+精轧模式，粗轧采用3+5道次大压下率轧制，压下率≥85％，且通过降低中间坯厚度达到进一步降低屈强比的作用，具体地，钢板中间坯厚度h按照以下标准控制：成品厚度H为3mm≤H≤6mm时，对应中间坯厚度h为30mm≤h≤33mm；成品厚度H为6mm＜H≤10mm时，对应中间坯厚度h为33mm＜h≤40mm；成品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经济型低屈强比热轧耐候钢板，其特征在于：其化学成分组成以重量百分比计包括：C：0.11～0.13％；Si：0.20％～0.50％；Mn：0.20～0.60％；P：≤0.15％；S：≤0.005％；Cr：0.30～0.50％；Ni：≤0.07％；Cu：0.25～0.40％，且Cr+Ni+Cu≤0.90％；Alt：0.020～0.045％；余量为Fe及不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种经济型低屈强比热轧耐候钢板，其特征在于：其化学成分组成以重量百分比计包括：C：0.11～0.13％；Si：0.20％～0.50％；Mn：0.20～0.60％；P：≤0.15％；S：≤0.005％；Cr：0.30～0.50％；Ni：≤0.07％；Cu：0.25～0.40％，且Cr+Ni+Cu≤0.90％；Alt：0.020～0.045％；余量为Fe及不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的一种经济型低屈强比热轧耐候钢板，其特征在于：所述热轧耐候钢板成品厚度规格H在3-20mm之间，当热轧耐候钢板厚度H＞10mm时，成分中还包括Nb：≤0.030％。


3.根据权利要求1或2所述的一种经济型低屈强比热轧耐候钢板，其特征在于：所述热轧耐候钢板的力学性能为：ReL≥345MPa，Rm≥480MPa，屈强比≤0.75，断后延伸率A≥30.0％，-40℃KV2≥60J。


4.根据权利要求1或2所述的一种经济型低屈强比热轧耐候钢板，其特征在于：所述热轧耐候钢板的组织为多边形铁素体+珠光体，其中珠光体组织面积分数为9-11％，铁素体晶粒度为7-9级。


5.一种经济型低屈强比热轧耐候钢板的制造方法，其特征在于：包括转炉冶炼→精炼→连铸→板坯加热→控制轧制→控制冷却→卷取工序，其中板坯加热阶段采用低温快烧模式。


6.根据权利要求5所述的一种经济型低屈强比热轧耐候钢板的制造方法，其特征在于：转炉精炼工序中控制C含量0.11～0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪飞，胡学文，何博，王海波，郭锐，石践，朱涛，张宜，文亮，饶添荣，李雄杰，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34