一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒，化学成分按质量百分数计如下：C：0.02～0.10wt％、Si：＜0.25wt％、Mn：＜0.4wt％、P＜0.03wt％、S＜0.02wt％、Cu：0.1～1.0wt％、Cr：1.0～4.5wt％、Cr/Cu＝5～11，其余为Fe及不可避免的杂质；还进行微合金化，其化学成分按质量百分数计还包括Nb：0.015～0.035wt％、V：0.04～0.07wt％、Nb/V＝1/3～2/3；本发明专利技术提供了一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，满足下游用户免涂镀直接裸用以及全寿命周期的免维护要求，大幅降低了生产投资成本；另外，本发明专利技术通过合理的成分设计以及与轧钢工艺相配合，钢质强韧性优良，能满足热轧盘条、圆棒的各种冷加工要求，大幅度扩展了耐候钢应用场景。场景。

【技术实现步骤摘要】
一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺


[0001]本专利技术属于冶金
，具体涉及一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺。

技术介绍

[0002]随着“双碳”目标推进，具有免涂镀、长寿命的耐候钢正成为当下绿色钢铁产品的发展热点；目前，国内外生产的耐候钢多数为板材，由于盘条、圆棒与板材完全不同的深加工流程和应用场景，对产品组织与性能要求差异较大，对于连轧道次多、组织性能要求高且冷加工变形量大的耐候钢结构用热轧盘条及圆钢，国内鲜有报道。
[0003]CN115110006A公开了一种具有高耐腐蚀性能的耐候钢及制备方法，一种耐候钢，其化学成分及其质量百分含量为：C：0.05～0.12％，Si：0.20～0.60％，Mn：0.30～0.60％，P：0.07～0.15％，S：≤0.015％，Cu：0.25～0.55％，Ni：≤0.20％，Cr：0.30～0.60％，余量为Fe及不可避免的杂质，耐大气腐蚀性的相对腐蚀速率为Q345B的40％以下。该专利技术为确保钢质耐腐蚀性能，向钢中添加了一定的P、Cu、Cr等耐候元素，但其相对腐蚀率只有40％以下，无法满足免涂镀要求，并且P的加入导致钢质冷加工性能必然恶化，对于盘条、圆棒的深加工不利。
[0004]CN114959483A公开了一种耐湿热高盐分海洋大气环境的耐候钢及其生产方法，所述耐候钢的组分按质量百分含量计为：C：0.02％～0.06％，Si：0.17％～0.37％，Mn：0.8％～1.2％，P：≤0.012％，S：≤0.005％，Cu：0.8％～1.2％，Cr：0.2％～0.4％，Ni：1.5％～2％，Mo：0.1％～0.25％，Ti：0.01％～0.03％，Sn：0.05％～0.2％，其余为Fe及不可避免夹杂。该专利技术通过添加大量贵重金属Ni并配合一定的耐候元素，以确保钢板兼备优异的经济性和耐蚀性，但该专利技术成本较高且不适用于盘条、圆棒的冷加工，只是常规的耐候板。
[0005]盘条、圆棒往往都要经过多道工序的深加工(如：冷拔、捻股、辊压等)，其应用场景与板材有较大差距，当前免涂镀耐候钢在板材中发展较为成熟，但在盘条、圆棒领域则未见相关报道。根据盘条、圆棒应用场景要求，从化学成分、轧制工艺综合考虑，如何设计出一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，以满足多个行业将镀锌材升级为免涂镀耐候材的需求，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种400MPa级免涂镀耐候热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，具有优异的强韧性、冷镦性以及耐候性能(相对腐蚀率≤25％)，可满足深度拉拔和冷镦加工要求，并且能满足免涂镀、25年以上裸用要求。
[0007]为达到上述目的，采用技术方案如下：
[0008]一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其化学成分按质量百分数计如下：
[0009]C：0.02～0.10wt％、Si：＜0.25wt％、Mn：＜0.4wt％、P＜0.03wt％、S＜0.02wt％、Cu：0.1～1.0wt％、Cr：1.0～4.5wt％、Cr/Cu＝5～11，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0010]按上述方案，C：0.04～0.08wt％、Si：＜0.25wt％、Mn：＜0.4wt％、P＜0.03wt％、S＜0.02wt％、Cu：0.3～0.7wt％、Cr：2.0～3.0wt％、Cr/Cu＝6～10，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0011]按上述方案，进行微合金化，其化学成分按质量百分数计还包括Nb：0.015～0.035wt％、V：0.04～0.07wt％、Nb/V＝1/3～2/3。
[0012]上述400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，包括以下步骤：
[0013]钢坯加热；包括预热段、加热段和均热段；
[0014]轧制；采取低温控轧，全流程采用奥氏体未再结晶轧制；
[0015]控冷；盘条采用斯太尔摩工艺控制冷却；圆棒采用上冷床保温缓冷。
[0016]按上述方案，所述钢坯加热工艺中钢坯为小方坯或矩形坯，断面(140～220mm)
×
(140～220mm)；预热段加热温度≤600℃、加热时间15min～20min；加热段分加热1段和加热2段，加热1段的加热温度600℃～1000℃、加热时间10min～15min，加热2段的加热温度1000℃～1200℃、加热时间20min～30min；均热段加热温度1150℃～1200℃、加热时间20min～30min。
[0017]按上述方案，所述轧制工艺中精轧温度为830
±
10℃、入减定径温度840
±
10℃，终轧温度850
±
10℃。
[0018]按上述方案，所述控冷工艺中，盘条采用斯太尔摩工艺控制冷却，0#辊道速度0.2～1m/s，余下8组辊道速度相对于前一组辊道提升3％(极差)；13组风机的风量为210000m3/h，1#～2#风机开启5％～25％，保温盖开启，确保出2#风机温度为700
±
20℃，3#～13#风机全关、保温盖关闭，确保出13#风机温度＞350℃。
[0019]按上述方案，所述控冷工艺中，圆棒上冷床温度＞850℃，采用保温罩缓冷，出保温罩温度＞600℃。
[0020]相对于现有技术，本专利技术有益效果如下：
[0021]本专利技术提供了一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，满足下游用户免涂镀直接裸用以及全寿命周期的免维护要求，大幅降低了生产投资成本；另外，本专利技术通过合理的成分设计以及与轧钢工艺相配合，钢质强韧性优良，能满足热轧盘条、圆棒的各种冷加工要求，大幅度扩展了耐候钢应用场景。
具体实施方式
[0022]以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。
[0023]具体实施方式中，C：碳对盘条的强度和塑性影响最为显著，随着碳含量的增加，盘条强度不断提高、塑性急剧降低，碳含量还影响最终成品可拉拔性能。综合考虑，本专利技术碳含量为0.02～0.10wt％。
[0024]Si：硅元素对耐腐蚀性能有利，并能显著提高拉拔后钢丝的弹性极限，但过高的Si含量将增大铁素体脆性不利于冷镦加工。综合考虑，本专利技术硅含量＜0.25wt％。
[0025]Mn：锰与硫结合生成MnS进而减轻硫的危害，并能细化珠光体、提高钢丝强度；但Mn在钢中易于偏聚，进而引起组织与性能不均匀，过高的Mn含量还将增加生产成本。综合考虑，本专利技术锰含量＜0.4wt％。
[0026]P：磷是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一，磷在钢中能均匀溶解，有
助于在钢表面形成致密的保护膜，使其内部不被大气腐蚀，通常钢中w(P)＝0.08％～0.15％时耐蚀性最佳；但对于需深度冷加工的工业线材而言，磷容易产生冷脆，对钢质量尤其是冷加工性能有较大影响，为此需进行严格控制。综合考虑，本专利技术磷含量P＜0.03wt％。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其特征在于化学成分按质量百分数计如下：C：0.02～0.10wt％、Si：＜0.25wt％、Mn：＜0.4wt％、P＜0.03wt％、S＜0.02wt％、Cu：0.1～1.0wt％、Cr：1.0～4.5wt％、Cr/Cu＝5～11，其余为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其特征在于化学成分按质量百分数计如下：C：0.04～0.08wt％、Si：＜0.25wt％、Mn：＜0.4wt％、P＜0.03wt％、S＜0.02wt％、Cu：0.3～0.7wt％、Cr：2.0～3.0wt％、Cr/Cu＝6～10，其余为Fe及不可避免的杂质。3.如权利要求1所述400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其特征在于进行微合金化，其化学成分按质量百分数计还包括Nb：0.015～0.035wt％、V：0.04～0.07wt％、Nb/V＝1/3～2/3。4.权利要求1所述400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，其特征在于包括以下步骤：钢坯加热；包括预热段、加热段和均热段；轧制；采取低温控轧，全流程采用奥氏体未再结晶轧制；控冷；盘条采用斯太尔摩工艺控制冷却；圆棒采用上冷床保温缓冷。5.如权利要求4所述400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，其特征在于所述钢坯加热工艺中钢坯为小方坯或矩形坯，断面(140～220mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，夏艳花，任安超，王彦林，贾万军，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：