一种低屈强比铁路货车用耐候钢带及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低屈强比铁路货车用耐候钢带及其制备方法，属于微合金钢生产技术领域。所述耐候钢带按重量百分比含量计包括C：0.04～0.07％，Si：0.35～0.50％，Mn：0.35～0.50％，P：0.070～0.120％，S：≤0.005％，Cu：0.35～0.50％，Cr：0.80～1.20％，Ni：0.05～0.10％，Alt：0.020～0.060％，N：≤0.006％，B：≤0.0005％，Ca≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质，本发明专利技术采用低碳、低硫、高铜、低镍的成份设计路线，通过合金元素配比与控轧控冷工艺结合，强化固溶强化机制作用，减小晶界强化效果，在保证低屈强比的同时，获得了较好的耐蚀性、低温冲击韧性及冲压成型性，有效提高了产品使用寿命。品使用寿命。品使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种低屈强比铁路货车用耐候钢带及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金技术领领域，具体涉及一种低屈强比铁路货车用耐候钢带及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济持续健康发展，“公转铁”全面深化执行，铁路货运量显著增长，运输载体的铁路货车也在不断升级。我国幅员辽阔，不同地区气候条件差异极大，多变严苛的服役气候及耦合繁杂的使用环境易造成车辆防护涂装损坏，造成钢基体材料腐蚀，对铁路货车用耐候钢基体性能提出了更高要求。
[0003]铁路货车用钢属于耐候钢范畴，要求具备高强韧、高耐蚀、易焊接的同时保证较低的屈强比及易成型性，可减少对钢材表面防腐材料的涂装工序，节约成本，较普碳钢有较高的安全性能及使用寿命，较不锈钢有明显的成本优势。
[0004]专利技术专利申请CN 112176259 A公开了“一种550MPa级高强耐候钢及其生产方法”，该专利技术成分设计为C：0.06～0.09％，Si:0.20～0.30％，Mn：1.41～1.60％，P≤0.018％，S≤0.002％，Als：0.015～0.050％，Nb：0.020～0.040％，Cu：0.30～0.40，Cr：0.30～0.50，Ni：0.21～0.25，Ti：0.05～0.07％，该专利技术合金成分高、种类多，且精轧前需投用边部加热器对中间坯边部进行温度补偿，合金与工艺成本较高；同时，铸坯厚度230～240mm，中间坯厚度55～60mm，需大压缩比来保证钢材性能，对连铸设备及轧机开口度要求较高。
[0005]专利技术专利申请CN 101440458 A公开了“一种高耐候钢”，成分设计中没有Cu且P含量较少，所得耐候钢屈服强度为750～830MPa，并未说明屈强比及低温冲击性能，且断后伸长率较差，仅为13％，所得钢材在后续冲压成型时存在开裂风险；同时该申请中虽然未添加Cu和Ni，但增加了Mo，Mo元素属于昂贵的合金，达到200～300元/kg,会大幅度的增加钢材生产成本，且Nb、Ti元素含量较多，将增加其生产成本。
[0006]专利技术专利申请CN 101376953 A公开了“一种高耐蚀高强度耐候钢及其制造方法及其制备方法”，成分设计为C：0.002～0.005％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.01～0.05％，P≤0.020％；S≤0.008％；Cr：4.5～5.5％，Ni≤0.4％；Cu：0.2～0.4％；Ti≤0.03％；N：0.001～0.006；Als：0.01～0.05％；Ca：0.001～0.006％，属于超低碳钢，冶炼难度大；屈服强度＞700MPa，断后伸长率＞20％，屈强比0.86～0.88，产品强度高但塑性一般，屈强比较高，合金含量较高，Cr含量远超本专利技术，合金及工艺综合成本较高。
[0007]上述专利皆为高强度耐候钢生产技术，屈服强度多大于450MPa，但断后伸长率不高，上限值≤27％，屈强比均≥0.80，塑性成型性一般，存在开裂风险。兼具强韧性、耐低温性耐候钢的专利技术相对较少。
[0008]专利技术专利申请CN 112251674 A公开了“一种铁路客车用热轧低屈强比高耐候钢及其制造方法及其制备方法”，该专利技术成分设计为C：0.01～0.04％；Si：0.10％～0.30％；Mn：0.20～0.50％；P：≤0.015％；S：≤0.003％；Cr：3.5～5.0％；Ni：0.20～0.40％；Cu：0.35～0.50％；Als：0.025～0.050％；Nb：0.010～0.030％；Ti：0.010～0.025％，性能优异：屈服强
度≥350MPa，490MPa≤抗拉强度≤690MPa，屈强比≤0.75，断后伸长率≥30％，
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60℃KV2≥100J，具有低屈强比、优良的强度和塑韧性。该专利技术采用低碳高合金成分设计，使用合金种类多且成分较高，其中Cr含量达到3.5～5.0％，并且该专利技术添加Nb、Ti合金，成分设计较复杂；同时该专利技术要求S含量极低，铁水质量要求高，铁水预处理深脱硫任务重，且需要RH精炼，工序流程较长，综合成本偏高。
[0009]专利技术专利申请CN 110093568 A公开了“一种高强度低屈强比耐候车厢用耐候钢及其制备方法”，该专利技术成分设计为C：0.10～0.12％；Si：0.30～0.50％；Mn：0.30～0.50％；P≤0.005％；S≤0.005％；Al≤0.050％；Cu：0.26～0.36％；Cr：0.50～0.60％；Ni：0.15～0.25％；N≤50ppm，性能较好：屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥480MPa，屈强比≤0.75，断后伸长率≥24％，但该专利技术产品性能上，未提及保证
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40℃低温冲击韧性；成分设计上，要求S含量低，铁水质量要求高，铁水预处理深脱硫任务重；加热工艺上，要求铸坯加热时间180～300min，均热时间30～60min，在炉时间偏长，加热成本升高；产线配套上，须配套缓冷库，产品须进缓冷库内保温罩缓冷，工艺流程长，产线配套成本高。
[0010]现有技术中，不缺高强度耐候钢带生产技术，但成分设计中合金种类及用量较高，生产成本较高，经济性一般；同时，屈强比均相对较高，强韧性匹配及后续成型性能不易保证，存在冲压开裂的可能，带来维护成本的提高与安全风险的加大；屈服强度350～450MPa级兼顾强韧性、低屈强比的耐候钢现有专利的成分体系设计主要集中在低碳高合金，Cr、Ni等昂贵金属用量较高，超低碳、低硫要求，增加了冶炼成本及控制难度。

技术实现思路

[0011]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低屈强比、经济性、强韧性、耐蚀性、焊接性、成型性均较为优异的耐候钢带及其制备方法，本专利技术通过合金元素配比与控轧工艺结合，发挥Cu、P、Cr、Ni等耐腐蚀元素对钢基体耐候性能的改善作用，所得耐候结构钢带性能满足大气腐蚀条件苛刻、服役环境恶劣的高强韧铁道车辆用钢的使用及车辆减重要求。
[0012]为了实现上述目标，本专利技术提供低屈强比铁路货车用耐候钢带，化学成分以质量百分数计包括C：0.04～0.07％，Si：0.35～0.50％，Mn：0.35～0.50％，P：0.070～0.120％，S：≤0.005％，Cu：0.35～0.50％，Cr：0.80～1.20％，Ni：0.05～0.10％，Alt：0.020～0.060％，N：≤0.006％，B：≤0.0005％，Ca≤0.005％，其余为Fe和不可避免的夹杂，质量分数共计为100％。
[0013]优选的，所述CEV≤0.36％，Pcm≤0.20％，即：
[0014]CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.36％；
[0015]Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B≤0.20％。
[0016]本专利技术的突特点为：采用了低碳、低硫、高铜、低镍的成份设计路线。
[0017]铜和镍元素都有提高钢材耐蚀性的作用，但铜含量高时易在铸坯生产环节和轧制环节易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低屈强比铁路货车用耐候钢带，其特征在于，所述钢带由以下质量百分含量的成分组成：C：0.04～0.07％，Si：0.35～0.50％，Mn：0.35～0.50％，P：0.070～0.120％，S：≤0.005％，Cu：0.35～0.50％，Cr：0.80～1.20％，Ni：0.05～0.10％，Alt：0.020～0.060％，N：≤0.006％，B：≤0.0005％，Ca≤0.005％，其余为Fe和不可避免的夹杂。2.根据权利要求1所述的低屈强比铁路货车用耐候钢带，其特征在于，所述钢带的CEV≤0.36％，Pcm≤0.20％，Ca/S含量比值≥0.5。3.根据权利要求1所述的低屈强比铁路货车用耐候钢带，其特征在于，所述钢带最终组织以多边形铁素体+珠光体组织为主，珠光体团弥漫分布在铁素体基体上，晶粒度≥8级，铁素体晶粒尺寸8～20μm，珠光体体积分数8～12％。4.根据权利要求1所述的一种低屈强比铁路货车用耐候钢带，其特征在于，所述钢带性能：屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥480MPa，屈强比0.70～0.75，断后伸长率≥27％，
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40℃冲击功≥82J，耐大气腐蚀性指数≥7.5。5.一种权利要求1～4中任一项所述的低屈强比铁路货车用耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙乾，亓伟伟，王中学，张佩，麻衡，刘洪银，孙健卫，王利，张庆普，吴群，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团银山型钢有限公司，
类型：发明
国别省市：