【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热连轧板带生产，具体涉及一种薄规格1000mpa级光伏支架用热轧耐候钢板及其制备方法。
技术介绍
1、光伏支架是光伏发电装置的重要支撑保护结构，光伏产业为了实现降本增效、安全运行和真正意义上的绿色环保，对光伏支架的绿色化和轻量化应用提出了迫切需求。目前行业内光伏支架普遍使用的材料主要有表面阳极氧化铝合金、304不锈钢、q235和q355热镀锌或锌铝镁钢件等，一方面铝合金和不锈钢的成本高，且铝合金的承载力较低，无法应用在大型的太阳能光伏电站项目，另一方面热镀锌或锌铝镁支架会出现局部镀层脱落和锈蚀，导致支架的耐久性较低，降低了支架的安全性，同时镀锌或锌铝镁工艺对环境污染严重、成本高、生产周期长，从而限制了热镀锌或锌铝镁钢件的应用。
2、
3、为了满足光伏行业对低成本、轻量化、绿色化、高耐蚀性光伏支架的新要求，实现光伏支架在恶劣环境下的可靠性服役，高强高耐蚀性耐候钢进入了光伏用户的视野。耐候钢经过长时间地暴露于大气中，表面将生成一层保护性良好的氧化产物使钢基体与外界腐蚀性物质隔绝，从而显著提高耐候钢的耐腐蚀性能，因此，耐候钢在光伏支架中的应用可以根据实际服役环境进行裸露或减涂装使用，从而减少涂装和维护工序以及环境污染，延长光伏支架使用寿命。另外，通过微合金化技术结合tmcp工艺，耐候钢可以实现高强度，且保证优良的塑性和韧性，从而在保证光伏支架结构刚度和安全性的前提下实现材料减薄。因此，耐候钢在光伏支架中的应用可以有效减少材料使用量、运输成本、施工周期、以及涂装和维护成本，成为光伏支架用材的主要发展
4、现有技术中，公布号为cn116240467a的中国专利公开了一种800mpa级光伏支架用高耐候钢及其制备方法，该专利技术添加了高含量的cr，以及ni和nb元素，导致合金成本显著提高，同时增加了冶炼难度；n含量较低，进一步增加了冶炼难度；该专利技术产品的抗拉强度≥800mpa，强度较低。公布号为cn116179961a的中国专利公开了一种低成本800mpa级光伏支架用含钛耐候钢及其制备方法，该专利技术的p含量较高，增加了低温冲击韧性恶化的风险；在未添加ni元素的情况下cu含量较高，增加了“铜脆”缺陷的风险；ti含量较高且n含量较低，增加了冶炼难度；其产品的抗拉强度≥800mpa，强度较低。公布号为cn 116219306a的中国专利公开了一种低成本800mpa级光伏支架用含锑耐候钢及其制备方法，同样的，该专利技术的p含量较高，增加了低温冲击韧性恶化的风险；cu含量较高且未添加ni元素，增加了“铜脆”缺陷的风险；ti含量较高且n含量较低，增加了冶炼难度；添加了一定量的sb元素，增加了合金成本，且有形成夹杂物使材料韧性降低的风险；其产品的抗拉强度≥800mpa，强度较低。公布号为cn 115896613 a的中国专利公开了一种高强低成本光伏支架用耐候钢及其制备方法，其层流冷却工序采用分段冷却且增加回火工序，加大了工艺控制难度；产品相对q355b腐蚀率≤45％，耐腐蚀性能需要进一步提高；其产品的抗拉强度820～920mpa，强度较低。公布号为cn115786822a的中国专利公开了一种光伏支架用高强度耐候钢及其制备方法，该专利技术添加了ni、nb元素，使合金成本提高；该专利技术产品耐大气腐蚀指数i≥6.5，但未进行耐腐蚀性能检测；其产品的抗拉强度≥720mpa，强度较低。公布号为cn116623099a的中国专利公开了一种光伏支架用高强高耐候性钢及其制造方法，该专利技术添加了高含量的cr元素，使合金成本提高；要求控制b含量，增加了冶炼难度；产品相对q355b腐蚀率≤40％，耐腐蚀性能需要进一步提高；其产品的抗拉强度800～900mpa，强度较低。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术通过添加一定量的si、p、cr、cu等元素，在降低合金成本的同时，实现了优异的耐大气腐蚀性能，相对q355b腐蚀率≤35％；通过特定的工艺参数设定，保证了性能且避免了“铜脆”缺陷的产生，实现了薄规格产品的轧制，使产品具有高强度和优良的塑性，其抗拉强度≥1000mpa且断后伸长率≥18％，可以满足光伏支架的绿色化和轻量化应用需求。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种薄规格1000mpa级光伏支架用热轧耐候钢板，所述薄规格热轧耐候钢板按重量百分比计包括以下成分：c0.15～0.20％、si 0.35～0.55％、mn 1.00～1.20％、p 0.070～0.100％、s≤0.008％、cr 1.10～1.30％、cu 0.25～0.35％、ti 0.110～0.130％、als 0.010～0.040％、n≤0.0050％，余量为fe及不可避免的杂质。
3、上述各元素的作用及其机理：
4、碳：碳是钢中有效的强化元素，可以溶入基体中起到固溶强化的作用，且能够与钛结合形成碳化物析出粒子，起到细晶强化和沉淀强化的作用，因此提高碳含量对提高强度有利。但是，过高的碳含量会在钢中形成较多粗大脆性的碳化物颗粒，对塑性和韧性不利，同时会在钢板中心形成偏析带，对弯曲性能、成形性能等不利。因此，本专利技术中c的取值范围设定为0.15～0.20％。
5、硅：硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，有利于细化锈层组织，降低钢整体的腐蚀速率，但含量过高会降低钢的塑性和韧性，使轧制时除鳞困难。因此，本专利技术中si的取值范围设定为0.35～0.55％。
6、锰：锰具有较强的固溶强化作用，能显著降低钢的相变温度，细化钢的显微组织，是重要的强韧化元素，但mn含量过多时连铸过程容易产生铸坯裂纹，同时可能造成钢板心部成分偏析。因此，本专利技术中mn的取值范围设定为1.00～1.20％。
7、磷：磷含量过高会显著降低钢的塑性及低温韧性，但磷元素能有效提高钢的耐大气腐蚀性能且成本低。因此，本专利技术中p的取值范围设定为0.070～0.100％。
8、硫：硫元素会对钢板组织性能产生不利影响，硫含量过高会增加钢的热脆倾向，同时硫会形成硫化物夹杂使钢的性能恶化。因此，本专利技术中s的取值范围设定为s≤0.008％。
9、铬：铬对改善钢的钝化能力具有显著效果，可促使钢表面进行致密的钝化膜或保护性锈层，其在锈层内的富集能有效提高锈层对腐蚀性介质的选择性透过特性；但是铬含量过高会使生产成本提高。因此，本专利技术中cr的取值范围设定为1.10～1.30％。
10、铜：铜加入钢中有利于在钢的表面形成致密的、粘附性好的非晶态氧化物(烃基氧化物)保护层，耐蚀作用明显；另外，铜与硫生成难溶的硫化物，从而抵消s对钢耐蚀性的有害作用；但是铜含量过高时，由于铜的熔点较低，低于钢坯加热温度，析出的铜呈液态聚集于奥氏体晶界处，当析出的铜含量达到一定程度后，容易在加热或热轧时产生裂纹，即“铜脆”缺陷；另外，根据耐大气腐蚀性指数i的计算公式，铜含量过小或过大都将减小i的计算值。因此，本专利技术中cu的取值范围设定为0.25～0.35％。
11、钛、氮：钛与碳、氮形成的ti(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种薄规格1000MPa级光伏支架用热轧耐候钢板，其特征在于，所述热轧耐候钢板按重量百分比计包括以下成分：C 0.15～0.20％、Si 0.35～0.55％、Mn 1.00～1.20％、P0.070～0.100％、S≤0.008％、Cr 1.10～1.30％、Cu 0.25～0.35％、Ti 0.110～0.130％、Als 0.010～0.040％、N≤0.0050％，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的耐大气腐蚀性指数I≥7.5。
3.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥18％，180°弯曲试验D＝2a。
4.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的相对Q355B腐蚀率≤35％。
5.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板在GB/T 19292.1-2018规定的C1-C3环境下裸用25
6.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的厚度为2.0～6.0mm。
7.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的金相组织为多边形铁素体+珠光体；其体积分数为铁素体90～95％，珠光体5～10％。
8.一种如权利要求1所述的薄规格1000MPa级光伏支架用热轧耐候钢板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：按所述光伏支架用热轧耐候钢板的成分冶炼成板坯，再将所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取步骤后，得到光伏支架用热轧耐候钢板；
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述精轧步骤中，经过7道次精轧，后三机架压下率分别为≥17％、≥13％和≥10％，精轧开轧温度≤1100℃，终轧温度850～890℃。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述层流冷却步骤中，采用前段冷却模式，冷却速度为40～70℃/s。
...【技术特征摘要】
1.一种薄规格1000mpa级光伏支架用热轧耐候钢板，其特征在于，所述热轧耐候钢板按重量百分比计包括以下成分：c 0.15～0.20％、si 0.35～0.55％、mn 1.00～1.20％、p0.070～0.100％、s≤0.008％、cr 1.10～1.30％、cu 0.25～0.35％、ti 0.110～0.130％、als 0.010～0.040％、n≤0.0050％，余量为fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的耐大气腐蚀性指数i≥7.5。
3.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的屈服强度≥900mpa，抗拉强度≥1000mpa，断后伸长率≥18％，180°弯曲试验d＝2a。
4.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板的相对q355b腐蚀率≤35％。
5.根据权利要求1所述的热轧耐候钢板，其特征在于，所述光伏支架用热轧耐候钢板在gb/t 19292.1-2...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔凯禹，李正荣，汪创伟，李海波，熊雪刚，陈述，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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