一种350MPa级全天候高耐候钢及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种350MPa级全天候高耐候钢及其制造方法，所述350MPa级全天候高耐候钢含有以下重量百分比的化学成分：C：0.01～0.03％；Si：0.40～0.60％；Mn：0.50～0.60％；P≤0.015％；S≤0.003％；Cr：3.0～3.5％；Ni：0.05～0.15％；Cu：≤0.10％；Alt：0.020～0.045％；Ti：0.055

【技术实现步骤摘要】
一种350MPa级全天候高耐候钢及其制造方法


[0001]本专利技术属于耐候钢
，具体涉及一种350MPa级全天候高耐候钢及其制造方法。

技术介绍

[0002]高耐候钢具有极其优异的耐腐蚀性能，相对普通耐候钢钢耐大气腐蚀性提高约一倍以上，可显著提高其服役寿命。广泛应用于铁道车辆、集装箱、桥梁、建筑、塔架等户外长期暴露在大气中的钢结构及装备制造，延长服役寿命。在“双碳”的大背景和绿色环保的大趋势下，高耐候钢也朝着长寿、轻量化方向不断发展，耐候钢作为低碳绿色钢铁材料，可降低全生命周期对资源、能源等的消耗，减少碳排放，具有广阔的推广应用前景。目前高耐候钢仍存在耐腐蚀领域较为单一的情况，不耐酸腐蚀，耐海洋大气腐蚀性能不足，如果能解决上述问题，其应用领域会进一步提升。
[0003]如专利公开号为CN 106906426A的专利技术专利公开了一种高耐蚀型耐候钢及其制造方法，其化学成分为：C≤0.03％；Si≤0.10％；Mn：0.1
‑
0.5％；P≤0.015％；S≤0.005％；Nb：0.03—0.05％；Ti：0.02
‑
0.05％；Cr:4.0
‑
6.0％；Ni:0.4
‑
0.6％；Cu:0.4
‑
0.6％，Al:0.02
‑
0.06％，该专利成本较高，且用途单一，只耐普通工业大气，只能用于腐蚀环境较弱的地区如中西部、西北，而海南等沿海高湿热环境，或重庆等高湿酸雨性大气环境就限制明显。
专利技术内容
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种350MPa级全天候高耐候钢及其制造方法，350MPa级全天候高耐候钢其同时具有耐大气腐蚀性及耐含Cl酸性介质腐蚀性的特点，可用于铁路车辆、桥梁、光伏支架等行业。
[0005]本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种350MPa级全天候高耐候钢，所述350MPa级全天候高耐候钢含有以下重量百分比的化学成分：C：0.01～0.03％；Si：0.40～0.60％；Mn：0.50～0.60％；P≤0.015％；S：≤0.003％；Cr：3.0～3.5％；Ni：0.05～0.15％；Cu：≤0.10％；Alt：0.020～0.045％；Ti：0.055
‑
0.10％；Sb:0.05～0.15％；且Ni/Cu＞1，余量为Fe及不可避免的夹杂。
[0007]所述350MPa级全天候高耐候钢的金相组织为铁素体+珠光体；珠光体组织面积占比＜6％。
[0008]所述350MPa级全天候高耐候钢的屈服强度ReL≥350MPa，抗拉强度Rm≥490MPa，A≥22％；并具备良好的通卷性能稳定性，长度方向力学性能波动＜50MPa；
‑
60℃KV2冲击功≥80J；72h周浸腐蚀试验下对比Q345B，相对腐蚀率＜27％；10％H2SO4+3.5％NaCl条件下，腐蚀速率小于0.6g/(m2·
h)。
[0009]本专利技术还提供了所述350MPa级全天候高耐候钢的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：铁水预处理深脱硫
→
转炉顶底复合吹炼
→
炉外精炼
→
连铸
→
加热
→
轧制
→
分段冷却
→
卷取
→
冷却至室温。
[0010]铁水深脱硫至≤0.003％；采用LF+RH双精炼，RH真空脱碳时间≥5min，出站温度≥1550℃。
[0011]连铸步骤中，钢水浇铸中包温度控制在1520℃～1550℃，液面波动≤
±
5mm，连铸坯拉速控制在1.0～1.5m/min，投用动态轻压下提高连铸坯内部质量。
[0012]连铸步骤中，采用保护渣进行保护浇铸；所述保护渣碱度为0.80～1.0，粘度0.10～0.20Pa
·
S。
[0013]加热步骤中，一加段温度≤1070℃，二加段时间+均热时间≤80min，在炉时间120～200min，出炉温度1150℃～1230℃，促进奥氏体均匀化和合金元素在奥氏体中充分固溶；同时避免加热时间过长，低熔点Cu元素在奥氏体晶界富集，导致热轧卷边部产生裂纹缺陷；加热炉采用还原气氛，空气过剩系数小于0.8，减少加热过程中板坯表面Fe的氧化烧损，抑制Cu富集。
[0014]轧制步骤中，粗轧阶段轧制温度控制在1050℃以上，累计压下率≥80％；精轧阶段采用7机架四辊轧机连轧，精轧开轧温度≤1030℃，累计变形量≥85％，精轧终轧温度为840～900℃。
[0015]分段冷却步骤中，钢卷尾部往往因为大量残存的冷却水，导致温度过低，造成尾部与其余部位性能相比波动性较大，因此在钢带的尾部30米进行温度补偿，从头至尾温度成“L型”，温度补偿为25
‑
30℃，这样可避免钢带尾部降温过快，造成通卷性能不均一。
[0016]卷取步骤中，卷取温度550～630℃；卷取后，钢卷运输线上的鞍座表面采用隔热保温设计，隔热材质导热系数＜0.2W/(m
·
K)，避免钢卷底部因快速冷却，导致底部温降较大，造成通卷性能不均一。卷取后自然冷却至室温。
[0017]本专利技术提供的350MPa级全天候高耐候钢中，其各成分作用及控制如下：
[0018]超低C+Ti微合金化:本专利技术采用超低C设计，在保证钢材强度的同时，具有优异的塑韧性，因此本专利技术C含量严格控制在0.01～0.03％；Ti是强碳化物形成元素，抑制加热过程中奥氏体晶粒粗化，降低液相Cu在奥氏体晶界的富集程度，提高边部质量；超低C和较高Ti组合，使得碳化物的完全形成，既保证了强度，又纯净了钢基体，使之具有优异的低温韧性。将其含量控制在0.055％～0.10％。
[0019]Si:Si是提高耐蚀性能的经济性元素，但是较高含量的Si易导致耐蚀钢板表面条状压氧缺陷，这种表面缺陷难以在除鳞过程中去除，所以本专利技术控制Si在0.40～0.60％。
[0020]Mn:Mn通过固溶强化作用显著提高厚规格耐蚀钢强度，但是高Mn会使显微组织中产生带状组织，这种不均匀分布的带状组织是引起低温韧性下降的原因之一，同时较高含量的Mn会在铸坯厚度中心位置形成MnS夹杂从而恶化冲击韧性，为减少带状组织和MnS夹杂的产生，控制Mn含量在0.50～0.60％。
[0021]Cr、Ni、Cu复合添加：Cr：3.0～3.5％；Ni：0.05～0.15％；Cu：≤0.10％。Cr是本专利技术中最主要的耐蚀元素，高含量的Cr由于在表面形成致密的Cr2O3，显著提高钝化能力，阻碍了基体的进一步腐蚀。Cu也是显著提高耐蚀性的元素，但是Cu作为低熔点元素易引起晶界偏聚，导致“铜脆”缺陷出现，故本专利技术采用低Cu设计，同时添加适量的Ni抑制Cu的析出，控制Ni/Cu＞1，改善低温冲击性能。以上三种耐蚀元素的协同作用，在表面富集形成致密的稳定性锈层，阻止腐蚀介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种350MPa级全天候高耐候钢，其特征在于，所述350MPa级全天候高耐候钢含有以下重量百分比的化学成分：C：0.01～0.03％；Si：0.40～0.60％；Mn：0.50～0.60％；P≤0.015％；S：≤0.003％；Cr：3.0～3.5％；Ni：0.05～0.15％；Cu：≤0.10％；Alt：0.020～0.045％；Ti：0.055
‑
0.10％；Sb:0.05～0.15％；且Ni/Cu＞1，余量为Fe及不可避免的夹杂。2.根据权利要求1所述的350MPa级全天候高耐候钢，其特征在于，所述350MPa级全天候高耐候钢的金相组织为铁素体+珠光体。3.根据权利要求1所述的350MPa级全天候高耐候钢，其特征在于，所述350MPa级全天候高耐候钢的屈服强度ReL≥350MPa，抗拉强度Rm≥490MPa，A≥22％；并具备良好的通卷性能稳定性，长度方向力学性能波动＜50MPa；
‑
60℃KV2冲击功≥80J；72h周浸腐蚀试验下对比Q345B，相对腐蚀率＜27％；10％H2SO4+3.5％NaCl条件下，腐蚀速率小于0.6g/(m2·
h)。4.如权利要求1
‑
3任意一项所述的350MPa级全天候高耐候钢的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：铁水预处理深脱硫
→
转炉顶底复合吹炼
→
炉外精炼

【专利技术属性】
技术研发人员：石践，胡学文，何博，王海波，郭锐，汪飞，孙照阳，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：