[發(fā)明專利]一種含Ca低合金耐候鋼及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611138223.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN106591719B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付貴勤;李東亮;朱苗勇;賈雄飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/04
• 分類號(hào): C22C38/04;C22C38/02;C22C38/14;C22C38/16;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/60;C21D8/02;E01D19/00
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 潘宏偉

本發(fā)明提供了一種含Ca低合金耐候鋼，其化學(xué)成分及質(zhì)量百分比含量如下：C：0.02～0.05％；Si：0.20～0.30％；Mn 0.6～1.00％；Ti：0.005～0.010％；Ca：0.0005～0.0020％；Cu：0.20～0.40％；Ni：0.20～0.60％；Nb：0.04～0.07％；P≤0.02％；S≤0.08％；Al≤0.02％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明在鋼中加入適量的Ca可以改變鋼中夾雜物的尺寸和分布，利于鋼中細(xì)小夾雜物生成并呈均勻彌撒分布，使鋼的組織更為均勻，提高鋼的強(qiáng)度，Ca與其他元素如Si、Cu等配合使用可有效地改善鋼的耐候性，提高鋼在自然條件下的耐蝕性，改善鋼的耐腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低合金鋼制造領(lǐng)域，具體涉及一種含Ca低合金耐候鋼及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展，橋梁鋼的耐候性越來(lái)越受到重視。發(fā)展耐候橋梁鋼，不僅能延長(zhǎng)橋梁的整體使用壽命，而且能降低橋梁使用壽命期內(nèi)的總費(fèi)用。我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)達(dá)18,000km，沿海地區(qū)通常是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。隨著這些地區(qū)橋梁建設(shè)尤其是跨海大橋建設(shè)的迅速發(fā)展，各種橋梁的建設(shè)也帶動(dòng)了對(duì)橋梁鋼的需求，這些工程在加大了對(duì)橋梁鋼需求的同時(shí)，對(duì)橋梁鋼的性能也提出了更高的要求，不但要求有較高的強(qiáng)度、韌性和良好的焊接性能，有的還要求有一定的耐候性。

近年來(lái)低合金橋梁鋼的開發(fā)及應(yīng)用所產(chǎn)生的風(fēng)潮已經(jīng)席卷了整個(gè)北美，同時(shí)波及到歐洲及亞洲等區(qū)域。低合金橋梁鋼在強(qiáng)度、韌性、耐候性、焊接性、抗疲勞等方面的性能都取得了大幅度的提高，在大跨度橋梁建設(shè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。自A3q鋼(屈服強(qiáng)度235MPa)、16Mnq鋼和14MnNbq鋼(屈服強(qiáng)度345MPa)成功的應(yīng)用于公路和鐵路橋梁以來(lái)，低合金橋梁鋼也將開始應(yīng)用于大型的工程項(xiàng)目。目前低合金橋梁鋼還未在實(shí)際橋梁工程中得到廣泛的應(yīng)用，尤其在國(guó)內(nèi)還僅僅是處于低合金橋梁鋼的研制和開發(fā)過(guò)程中。

發(fā)明內(nèi)容

因此，針對(duì)現(xiàn)有低合金耐候鋼開發(fā)中合金成本高的不足，本發(fā)明提供一種較低成本且保證低合金耐候鋼在工業(yè)海洋大氣環(huán)境中具有良好耐腐蝕性能的低合金耐候鋼及其制備方法。在保證該低合金耐候鋼具有良好的綜合力學(xué)性能的前提下，控制合金元素的成本，避免在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生裂紋等現(xiàn)象，使之適合于工業(yè)化生產(chǎn)，在煉鋼、連鑄及軋制生產(chǎn)過(guò)程中簡(jiǎn)單易控制。

具體的，本發(fā)明提供的含Ca低合金耐候鋼的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比含量如下：C：0.02～0.05％；Si：0.20～0.30％；Mn 0.6～1.00％；Ti：0.005～0.010％；Ca：0.0005～0.0020％；Cu：0.20～0.40％；Ni：0.20～0.60％；Nb：0.04～0.07％；P≤0.02％；S≤0.08％；Al≤0.02％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，所述耐候鋼的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比含量如下：

C：0.025～0.03％；Si：0.22～0.25％；Mn 0.60～0.75％；Ti：0.005～0.010％；Ca：0.0008～0.0013％；Cu：0.31～0.35％；Ni：0.21～0.42％；Nb：0.06～0.07％；P≤0.02％；S≤0.08％；Al≤0.02％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，本發(fā)明還提供了含Ca低合金耐候鋼的制備方法，包括如下步驟：

S1：對(duì)含Ca低合金耐候鋼的鋼水進(jìn)行熔煉，所述耐候鋼的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比含量為：C：0.02～0.05％；Si：0.20～0.30％；Mn 0.6～1.00％；Ti：0.005～0.010％；Ca：0.0005～0.0020％；Cu：0.20～0.40％；Ni：0.20～0.60％；Nb：0.04～0.07％；P≤0.02％；S≤0.08％；Al≤0.02％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；

S2：將熔煉后的鋼水進(jìn)行澆鑄，形成鋼錠，將所述鋼錠開坯并熱鍛成一定尺寸的鋼坯，將鋼坯加熱到1200℃，保溫30min；