[發明專利]含鈮釩550MPa級厚規格耐候鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201911000219.0
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110616375A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 崔凱禹;李正榮;汪創偉;張開華
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/58;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 51124 成都虹橋專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 伍云萍

本發明屬于熱連軋板帶生產技術領域，具體涉及一種含鈮釩550MPa級厚規格耐候鋼及其生產方法。針對現有市場需要，本發明開發了一種全新成分的高強度厚規格耐候鋼及其生產方法。本發明含鈮釩550MPa級厚規格耐候鋼成分為：按重量百分比計，C：0.07～0.10％，Si：0.35～0.45％，Mn：1.45～1.60％，P≤0.018％，S≤0.007％，Cu：0.20～0.30％，Cr：0.32～0.42％，Ni：0.12～0.20％，V：0.04～0.06％，Nb：0.045～0.060％，Als：0.015～0.050％，余量為Fe及不可避免的雜質。其制備方法包括：冶煉?熱軋?層流冷卻?卷取。本發明通過成分設計提高了鋼的耐候性能，該成分下可采用現有的熱連軋機組實現厚度為7～10mm的耐候鋼的生產，操作簡單，生產成本低，制備的產品綜合性能優異。

技術領域

本發明屬于熱連軋板帶生產技術領域，具體涉及一種含鈮釩550MPa級厚規格耐候鋼及其生產方法。

背景技術

耐候鋼，又名耐大氣腐蝕鋼，是一類在大氣中具有良好耐腐蝕性能的低合金鋼。耐候鋼中C含量少于0.2wt％，Cu，Cr，Ni，P，Si，Mn等作為主要合金元素。大量研究表明，耐候鋼之所以表現出良好的耐候性能，主要是由于其長時間暴露于大氣中，表面將生成一層致密且附著性良好的氧化產物，使得鋼基體與外界腐蝕性物質隔絕開來，從而顯著提高耐候鋼的耐腐蝕性能。耐候鋼主要運用在鐵道車輛中，鐵道車輛在使用時不斷受到大氣腐蝕和動載荷磨蝕作用，惡劣的工況環境要求所使用的鋼材具有高可靠性、長壽命、輕量化、低成本等特點。隨著鐵路現代化建設的發展，高速、重載要求的不斷提高，鐵道車輛的車體材料也開始由低強度普通碳鋼、低強度耐候鋼向高強度耐候鋼的方向發展。對于制造車輛部件、集裝箱和其他移動設備而言，采用高強度耐候鋼增強減重，能夠降低產品生產成本、提高有效載荷、減少能源消耗。由此可見，高強度耐候鋼(屈服強度≥450MPa)的應用越來越廣泛。

專利CN103305760A公開了一種薄帶連鑄550MPa級高強耐候鋼制造方法，其化學成分按重量百分比為C：0.03～0.08％，Si≤0.4％，Mn：0.6～1.5％，P：0.07～0.22％，S≤0.01％，N≤0.012％，Cu：0.25～0.80％，此外，還包含Nb、V、Ti、Mo中一種以上，Nb：0.01～0.08％，V：0.01～0.08％，Ti：0.01～0.08％，Mo：0.1～0.4％，其余為Fe和不可避免的雜質。該專利中的耐候鋼采用薄板坯連鑄連軋工藝進行生產，在該工藝中，鑄坯厚度大大減薄(厚度為50～90mm)。因此鑄坯只需要經過1～2道次粗軋或不需要經過粗軋就可以得到。此外，該工藝生產的鑄坯可以不經冷卻直接進入均熱爐進行均熱保溫，或者少量補溫，可大大縮短工藝流程。同時該工藝條件下鑄坯凝固冷卻速度加快，可一定程度上減少元素宏觀偏析，因此對于耐候鋼的P、Cu等元素含量范圍可適當放寬。另外，該方法軋制的耐候鋼厚度為1～3mm，為薄帶鋼，對于厚帶鋼的軋制過程也沒有啟示效果。因此，該方法的使用具有一定局限性，其成分和工藝無法借鑒到傳統熱連軋生產中的厚規格鋼板軋制。

專利CN108251737A公開了一種屈服強度550MPa級高強度耐候鋼的制造方法，該耐候鋼的合金成分及重量百分比含量為：C：0.03～0.08％，Si≤0.15％，Mn：0.70～1.40％，P≤0.020％，S≤0.008％，Alt：0.020～0.050％，N≤0.006％，Cu：0.20～0.55％，Cr：0.30～0.60％，Ni：0.04～0.20％，Ti：0.05～0.09％，余量為Fe及不可避免的微量元素。該專利的耐候鋼Ti含量較高，而Ti微合金化鋼中存在TiN、TiC和Ti₄C₂S₂等大量析出物，其形成存在于連鑄到卷取的各個階段。其中液析TiN是微米級顆粒，會對鋼材的性能產生不利的影響；固態析出的TiN和T_i4C₂S₂尺寸也較大，強化效果不明顯。因此其對于成分和工藝穩定性控制要求很高。

發明內容