本申请涉及耐候钢材料领域，尤其涉及一种700MPa级热轧高强度高耐候钢及其制备方法和应用；以质量分数计，所述热轧高强度高耐候钢的化学成分包括：C：0.043％～0.048％，Si：0.51％～0.59％，Mn：0.61％～0.68％，P：0.041％～0.049％，S：0.0031％～0.0038％，Al：0.071％～0.079％，Ti：0.092％～0.099％，Cu：0.251％～0.259％，Cr：1.81％～1.98％，N：0.0031％～0.0034％，其余为Fe及不可避免的杂质；采用低C含量、低Mn含量和高Ti含量的微合金化设计，提高整体高耐候钢强度，降低轧制过程的变形抗力，轧制稳定性好，针对Si、P、Cu和Cr元素进行复合耐候性设计，充分发挥Si、P等廉价耐候性元素对耐候性能及固溶强化的贡献，再利用Cu，降低碳化铬对耐候性和韧性的不利影响，实现耐候性和强韧性同步提升，同时还能降低轧制难度和合金成本。难度和合金成本。难度和合金成本。
【技术实现步骤摘要】
一种700MPa级热轧高强度高耐候钢及其制备方法和应用
[0001]本申请涉及耐候钢材料领域，尤其涉及一种700MPa级热轧高强度高耐候钢及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]耐候钢作为具有良好耐大气腐蚀性能的一种功能化的结构钢，已被广泛应用于集装箱、铁路车辆、桥梁、建筑、塔架、光伏支架等领域，但目前普遍存在着轻量化和耐蚀性不足，使用寿命偏低的问题，潜在解决方案也存在贵重合金添加量过大，成本高、焊接性能偏差等问题，已制约了钢结构行业绿色高质量发展。目前，最高强度等级耐候钢为屈服强度700MPa级，而700MPa及以上薄规格高强耐候钢按耐候性合金元素可划分为Cr
‑
Ni
‑
Cu体系、Cr
‑
Ni
‑
Cu
‑
P体系和Cr
‑
Cu
‑
P体系，目前以Cr
‑
Ni
‑
Cu体系为主。但是存在以下缺点：
[0003]1)Cr
‑
Ni
‑
Cu耐候合金体系：主要体系中加入了大量贵重合金Ni元素，成本偏高，经济型不强，部分体系的合金含量高、冶炼和轧制难度大，且存在焊接成形性偏差的问题；
[0004]2)Cr
‑
Ni
‑
Cu
‑
P耐候合金体系：该体系主要应用于薄板坯连铸连轧产线和薄带铸轧产线，但是存在微合金化成本高、含贵重合金Ni元素、薄规格带钢轧制变形抗力大、经济性磷元素对耐候性能的贡献未充分发挥的问题；
[0005]3)Cr
‑
Cu
‑
P耐候合金体系：该体系的耐候性较差，难以胜任高耐候性要求。
[0006]因此如何提供一种不含或者含少量贵重金属元素的热轧高强度高耐候钢，以降低轧制难度和合金成本，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0007]本申请提供了一种700MPa级热轧高强度高耐候钢及其制备方法和应用，以解决现有技术中高耐候钢中贵重合金加入量过多导致轧制难度过大且合金成本过高的技术问题。
[0008]第一方面，本申请提供了一种700MPa级热轧高强度高耐候钢，以质量分数计，所述热轧高强度高耐候钢的化学成分包括：C：0.043％～0.048％，Si：0.51％～0.59％，Mn：0.61％～0.68％，P：0.041％～0.049％，S：0.0031％～0.0038％，Al：0.071％～0.079％，Ti：0.092％～0.099％，Cu：0.251％～0.259％，Cr：1.81％～1.98％，N：0.0031％～0.0034％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0009]可选的，所述热轧高强度高耐候钢的组织包括铁素体和TiC纳米级析出物，其中，在所述铁素体中粒径为2nm～5nm级的纳米级析出相占所述TiC纳米级析出物的88％以上。
[0010]可选的，所述热轧高强度高耐候钢的厚度h为1.2mm～8.0mm。
[0011]第二方面，本申请提供了一种制备第一方面所述的热轧高强度高耐候钢的方法，所述方法包括：
[0012]得到含第一方面所述的热轧高强度高耐候钢相同化学成分的铸坯；
[0013]对所述铸坯进行加热，后依次进行粗除鳞和粗轧，得到中间板坯；
[0014]对所述中间板坯进行精除鳞、精轧、超快冷、层流冷却，并进行卷取，得到热轧高强
度高耐候钢。
[0015]可选的，所述加热包括预热段、加热一段、加热二段和均热段，其中，所述预热段的升温速率为16℃/min～19℃/min，所述预热段的段末温度≥850℃；
[0016]所述加热一段的段末温度T1满足：
[0017]T1＝T*(0.936
‑
0.013h+0.0020h2)；
[0018]式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；T为加热的出炉温度；和/或，
[0019]所述加热二段的段末温度T2满足：
[0020]T2＝T*(1.016
‑
0.015h+0.0018h2)；
[0021]式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；T为加热的出炉温度；和/或，
[0022]所述均热段的段末温度T满足：
[0023]T＝1262
‑
8.33h；
[0024]式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；T为加热的出炉温度。
[0025]可选的，所述预热段的气氛为强氧化性气氛，所述预热段的空气过剩系数α为1.40～1.50；和/或，
[0026]所述加热一段的气氛为弱氧化性气氛，所述加热一段的空气过剩系数α1满足：
[0027]α1＝1.15
‑
0.025h，
[0028]式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；和/或，
[0029]所述加热二段的气氛为弱氧化性气氛，所述加热二段的空气过剩系数α2满足：
[0030]α2＝1.13
‑
0.027h，
[0031]式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；
[0032]所述均热段的气氛为弱氧化性气氛，所述均热段的空气过剩系数α3满足：
[0033]α3＝1.11
‑
0.029
×
h，
[0034]式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm。
[0035]可选的，所述加热还包括在1100℃以上的温度条件下控制加热总时间≥110min的方式进行加热，其中，加热总时间t满足：
[0036]t＝135
‑
3.10h，
[0037]式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；和/或，
[0038]所述均热段的时间为51min～59min。
[0039]可选的，所述粗轧包括第一粗轧和第二粗轧，
[0040]所述第一粗轧的总压下率为32.2％～34.9％，所述第二粗轧的总压下率为49.3％～51.9％，所述第二粗轧的出口温度为1061℃～1079℃；和/或，
[0041]所述精轧包括采用连续精轧的方式进行精轧，所述精轧的出口温度为826℃～848℃。
[0042]可选的，所述超快冷包括采用超快水冷冷却水的方式进行冷却，所述超快冷的压力为0.37MPa～0.39MPa，所述超快冷的出口温度为625℃～639℃，所述超快冷的速度为51℃/s～79℃/s；和/或，
[0043]所述层流冷却采用边部遮蔽热轧带钢的方式进行层流冷却，所述边部遮蔽的宽度为210mm～240mm；和/或，
[0044]所述卷取包括以控制精轧后的带钢本体和带钢头尾的温度的阶梯型U形温度方式
进行卷取，其中，所述带钢本体的卷取温度为555℃～575℃；和/或，
[0045]在距离带钢头尾0～15m处的卷取温度为585℃～605℃；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种700MPa级热轧高强度高耐候钢，其特征在于，以质量分数计，所述热轧高强度高耐候钢的化学成分包括：C：0.043％～0.048％，Si：0.51％～0.59％，Mn：0.61％～0.68％，P：0.041％～0.049％，S：0.0031％～0.0038％，Al：0.071％～0.079％，Ti：0.092％～0.099％，Cu：0.251％～0.259％，Cr：1.81％～1.98％，N：0.0031％～0.0034％，其余为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的热轧高强度高耐候钢，其特征在于，所述热轧高强度高耐候钢的组织包括铁素体和TiC纳米级析出物，其中，在所述铁素体中粒径为2nm～5nm级的纳米级析出相占所述TiC纳米级析出物的88％以上。3.根据权利要求1所述的热轧高强度高耐候钢，其特征在于，所述热轧高强度高耐候钢的厚度h为1.2mm～8.0mm。4.一种制备如权利要求1
‑
3任一项所述的热轧高强度高耐候钢的方法，其特征在于，所述方法包括：得到含如权利要求1
‑
3任一项所述的热轧高强度高耐候钢相同化学成分的铸坯；对所述铸坯进行加热，后依次进行粗除鳞和粗轧，得到中间板坯；对所述中间板坯进行精除鳞、精轧、超快冷、层流冷却，并进行卷取，得到热轧高强度高耐候钢。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加热包括预热段、加热一段、加热二段和均热段，其中，所述预热段的升温速率为16℃/min～19℃/min，所述预热段的段末温度≥850℃；所述加热一段的段末温度T1满足：T1＝T*(0.936
‑
0.013h+0.0020h2)；式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；T为加热的炉温度，℃；和/或，所述加热二段的段末温度T2满足：T2＝T*(1.016
‑
0.015h+0.0018h2)；式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；T为加热的出炉温度，℃；和/或，所述均热段的段末温度T满足：T＝1262
‑
8.33h；式中，h为热轧高强度高耐候钢的厚度，mm；T为加热的出炉温度，℃。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预热段的气氛为强氧化性气氛，所述预热段的空气过剩系数α为1.40～1.50；和/或，所述加热一段的气氛为弱氧化性气氛，所述加热一段...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锟，张旭，姜杉，原园，牛涛，庞陆峰，白凤霞，黄天华，梁江涛，韩赟，田志红，徐永先，李飞，徐海卫，王伦，惠亚军，王学强，于孟，缪成亮，朱国森，安瑞东，李瑞，李悦，郭慧敏，李永林，
申请(专利权)人：北京首钢股份有限公司首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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