[發明專利]一種800MPa級光伏支架用高耐候鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 202211644416.8
• 申請日: 2022-12-20
• 公開（公告）號: CN116240467A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 李正榮;崔凱禹;汪創偉;胡云鳳;葉凱;李海波
• 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: C22C38/42
• 分類號: C22C38/42;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/02;C22C38/04;C21D8/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 修睿;李洪福

本發明提供一種800MPa級光伏支架用高耐候鋼及其制備方法。本發明化學成分按重量百分比為：C：≤0.08％，Si：0.20％～0.30％，Mn：0.40％～0.60％，P：≤0.02％，S：≤0.010％，Cu：0.25％～0.40％，Cr：2.50％～3.00％，Ni：0.20％～0.40％，Nb：0.015％～0.035％，Ti：0.100％～0.150％，N：≤0.0040％，其余為Fe及不可避免的雜質。通過本發明制備的方法制備的熱軋鋼卷，抗拉強度≥800MPa，耐候指數I≥8.0。成型性能及焊接性能良好、強度高、耐腐蝕性能優異，應用于光伏支架可顯著提升光伏支架的使用壽命，降低光伏支架成本和勞動強度。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，尤其涉及一種800MPa級光伏支架用高耐候鋼及其制備方法。

背景技術

光伏發電是一種綠色環保產業，以其無污染、無噪聲、維護簡單等特點顯示出無比廣闊的發展空間和應用前景，是最具潛力的能源開發領域。光伏支架是光伏發電裝置的一個重要支撐保護結構。為了防止光伏支架的腐蝕，目前大多采用Q235和Q355材質鋼板卷或輕質型材加工后鍍鋅使用。但熱鍍鋅產品在生產時會造成污染，大幅度增加了治理成本。

高強度耐候鋼是光伏支架的理想產品，目前國內生產光伏支架耐候鋼普遍采用加入較高含量的V、Nb、Ni等貴重合金元素，以達到提高強度和耐腐蝕性的目的，但是增加了生產成本，且強度還不夠高，耐蝕性能還不夠好。因此，研發一種低成本的具有高強度、高耐蝕性的800MPa級光伏支架用耐候鋼具有十分重要的意義。

對比相關專利文獻，CN113528949A公開了一種550MPa級太陽能支架用熱軋鋼卷及其生產方法：采用Nb-V微合金化提高強度，且強度級別較低，從低溫沖擊性能測試要求可知鋼板較厚(≥5mm為半尺寸，≥10mm為半尺寸)，生產的光伏支架成本高，且施工勞動強度大。

CN114438411A公開了一種光伏支架用耐候鋼及其生產方法：采用Nb-Ti微合金化提高強度，且強度級別較低，抗拉強度：420～600MPa，從低溫沖擊性能測試要求可知鋼板較厚(≥5mm為半尺寸，≥10mm為半尺寸)，生產的光伏支架成本高，且施工勞動強度大，耐蝕性能較差，耐候指數為6.37-6.60，實施例貴重金屬Ni含量較高(0.015％)，S含量極低(0.001％、0.002％)，冶煉脫S成本較高。

CN113652599A公開了一種高強耐腐抗寒熱軋鋼卷及其生產方法和應用：采用V-Ti微合金化提高強度，且強度級別較低，實施例中抗拉強度：425～480MPa；鋼板較厚(3mm-16mm)，生產的光伏支架成本高，且施工勞動強度大；C：0.15％～0.20％含量高，焊接性能差；Mn:0.025％～0.055％，含量太低，錳硫比太低，工業生產會產生邊部裂紋；耐蝕性能很差，耐候元素僅含Cu:0.10％～0.20％、Cr:0.30％～0.60％，不能滿足裸用25-30年光伏支架壽命周期。

發明內容

根據上述提出的技術問題，為了滿足強度級別更高的，如抗拉強度≥800MPa的使用環境，以確保光伏支架的安全性，而提供一種800MPa級光伏支架用高耐候鋼及其制備方法。本發明采用Ti合金化和微量鈮，不添加貴重金屬釩，合金成本較低，通過控制納米級析出提高強度，光伏支架用鋼厚度僅1.5mm-4.0mm，輕量化減重達30％以上，同時降低運輸成本和施工勞動強度；通過添加較多的鉻提高耐蝕性能，耐候指數達到8.0以上，耐蝕性能優異，可以裸用，使用壽命更長；成分設計合理，生產成本較低，生產難度小，便于工業生產。本發明采用的技術手段如下：

一種800MPa級光伏支架用高耐候鋼，其化學成分按重量百分比為：C：≤0.08％，Si：0.20％～0.30％，Mn：0.40％～0.60％，P：≤0.02％，S：≤0.010％，Cu：0.25％～0.40％，Cr：2.50％～3.00％，Ni：0.20％～0.40％，Nb：0.015％～0.035％，Ti：0.100％～0.150％，N：≤0.0040％，其余為Fe及不可避免的雜質。