[發明專利]一種高強度耐候鋼薄帶及其生產方法

有效

• 申請號: 201910130666.1
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN109881091B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 陳愛華;李化龍;劉新院;劉儉;施一新;馬毅;劉玉君;吳榮洲;史華躍;郭海榮
• 申請（專利權）人: 江蘇沙鋼集團有限公司;江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司;張家港中美超薄帶科技有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/20;C22C38/26;C22C38/38;C21D8/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳曦

本發明涉及一種高強度耐候鋼薄帶及其生產方法。該方法包括如下步驟：冶煉，該鋼包含的成分及重量百分比分別為：C≤0.03，Si 0.10?0.40，Mn 1.50?2.00，P≤0.015，S≤0.003，Cr≤0.50，Cu 0.20?1.00，Nb 0.05?0.50，其余為鐵和不可避免的雜質；薄帶連鑄，將冶煉合格的鋼水經過一對相向旋轉的鑄輥連鑄成厚度為1.4?2.5mm的鑄帶，鋼水過熱度控制在100℃以下；鑄帶在線熱軋，1道次熱軋壓下量為15?65％，帶鋼進入軋機前的溫度在950℃以上；冷卻及卷取，熱軋帶鋼通過氣霧冷卻至450?650℃，獲得針狀鐵素體和少量珠光體組織，隨后經過卷取機卷取成卷。本發明的高強度耐候鋼薄帶，具有生產流程短、生產成本低、焊接容易、帶鋼板形好、強度高等優勢，可廣泛應用于橋梁、建筑、集裝箱、鐵路車廂等領域。

技術領域

本發明屬于低合金鋼制造領域，具體地涉及一種低成本、短流程、易焊接、高強度的耐候鋼薄帶及其生產方法，其可應用于集裝箱、建筑、橋梁和鐵路車廂等制造中。

背景技術

耐候鋼，也稱為耐大氣腐蝕鋼，常添加Cu、P、Cr、Ni、Mo等合金元素，提高鋼種的耐大氣腐蝕性能，使得其與普碳鋼相比具有好的耐腐蝕性能，與不銹鋼比具有低的制造成本。隨著耐候鋼的廣泛應用，集裝箱、橋梁、建筑等領域對耐候鋼的強度也提出了更高的要求，而09CuPCrNi只能保證345MPa的強度。另外，由于傳統熱連軋在薄規格產品生產時，板形難于控制，生產薄規格高強度耐候鋼具有很大的難度，并且生產效率非常地下。雖然，近年來出現了采用CSP薄板坯連鑄連軋工藝生產薄規格耐候鋼的事例，但是其也有生產成本較高，生產流程相對較長的缺點。

專利文獻CN101824581B公開了一種屈服強度450MPa級高強耐候鋼板及其生產方法，采用轉爐-CSP生產工藝，并采用Nb微合金化以及控軋控冷的方法進行生產，以得到高強度的目的，其Cr和Ni含量較高，合金成本和生產成本較高。專利文獻CN108103398A公開了一種460MPa級高強度高耐候鋼板及其生產方法，通過添加Nb、Ti、B等多種微合金元素提高耐候鋼的強度，同時采用轉爐煉鋼、LF精煉、板坯連鑄、板坯緩冷、板坯加熱、高壓水除鱗、粗軋軋制、精軋軋制、在線控制冷卻等多道次工序，生產流程長且繁瑣，所生產的鋼板厚度較厚，生產成本和生產效率低下。專利文獻CN108570601A公開了一種低碳貝氏體耐候鋼及其生產方法，通過添加Mo和Ti等微合金元素提高耐候鋼的強度，并控制其微觀組織為95％以上的無碳貝氏體和晶界上少量奧氏體以及Cu-Ni時效析出相，其生產工藝非常復雜，生產難度較大。專利文獻CN109023048A公開了一種460MPa級高強抗震耐火耐候鋼熱軋卷板及其生產方法，其生產的耐候帶鋼厚度為6-16mm，未實現耐候鋼薄規格產品的生產。而上述專利文獻中的耐候鋼的C含量較高，屬于包晶鋼，在板坯連鑄時，由于鋼水凝固時發生包晶反應，容易在板坯表面產生裂紋，并導致最終鋼板出現裂紋，影響鋼板表面質量，在軋制薄規格產品時，此種缺陷加大了耐候鋼薄帶的生產難度。因此，研發一種高強度、低成本、易生產、高質量、薄規格耐候鋼產品是廣大應用領域的迫切需求。

發明內容

針對現有的高強度耐候鋼薄帶生產流程長、生產難度大、表面質量差、合金成本高、生產效率低、焊接性能差等問題，本發明提供了一種新型的高強度耐候鋼薄帶及其生產方法，采用薄帶連鑄連軋工藝，大幅度縮短了生產流程，降低了生產成本；采用快速冷卻提高帶鋼強度，節約了合金成本；并控制C含量的設計，提高了耐候鋼的焊接性能并避免了連鑄裂紋的產生，提高了帶鋼表面質量和焊接性能、改善耐候鋼的表面質量。

為了實現上述目的，一方面，本發明還公開了一種高強度耐候鋼薄帶的生產方法，按照以下步驟進行：

1)冶煉

鋼水化學成分為：C：≤0.03wt％，Si：0.10-0.40wt％，Mn：1.50-2.00wt％，P：≤0.015wt％，S：≤0.003wt％，Cr：≤0.50wt％，Cu：0.20-1.00wt％，Nb：0.05-0.50wt％，其余為鐵和不可避免的雜質；

2)薄帶連鑄