【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铁路车辆用钢及生产方法，具体属于一种屈服强度450mpa级经济型铁路货车用耐候钢及生产方法。
技术介绍
1、我国铁路车辆行业供国内及出口货车目前普遍使用tb/t 1979标准中q450nqr1等牌号的耐候钢。一方面，上述材料须添加cr、ni等贵重合金元素，导致生产成本较高，极大地限制了铁路车辆制造企业的盈利能力和市场竞争力；另一方面，由于铁路货车长期户外运行，受大气、煤等运输介质、防冻剂、水、机械碰撞等作用，服役环境苛刻，导致q450nqr1车体材料腐蚀速度较快，车辆寿命较短。因此亟需开发一种低成本、高耐蚀铁路货车用耐候钢。
2、cn202110317342.6和cn202010153281.x分别公开了一种经济型低屈强比热轧耐候钢板及其制造方法、一种钛微合金化经济型高强耐候钢及其生产方法，但均须要添加一定含量的cr、ni等贵重合金元素；cn200510045624.6公开了一种经济型耐候钢，但其屈服强度仅345mpa级，不能满足铁路货车重载要求。
技术实现思路
1、本专利技术在于克服现有技术存在的合金元素多且添加有昂贵元素，致生产成本高之不足，提供一种在保证屈服强度≥450mpa，抗拉强度≥550mpa，延伸率≥22％下，并使其－20℃kv2≥100j，腐蚀速率在q450nqr1的90％以下，生产成本可显著降低的屈服强度450mpa级经济型铁路货车用耐候钢及生产方法。
2、实现上述目的的措施：
3、一种屈服强度450mpa级经
4、优选地：cu的重量百分比含量为0.16～0.48％。
5、优选地：p的重量百分比含量为0.026～0.125％。
6、优选地：ti的重量百分比含量为0.06～0.072％。
7、生产一种屈服强度450mpa级经济型铁路货车用耐候钢的方法，其步骤：
8、1)常规冶炼并连铸成坯；
9、2)对铸坯加热：控制铸坯加热温度在1180～1260℃；
10、3)进行粗轧，粗轧的开轧温度不低于1100℃；
11、4)进行精轧，终轧温度在820～890℃；
12、5)进行快速冷却，在冷却速度为40～120℃/s下冷却至卷取温度；
13、6)进行卷取：控制卷取温度在580～650℃。
14、本专利技术中各组分及主要工艺的作用及机理
15、c是提高钢强度最经济有效的合金元素，但c含量过高会显著恶化钢的焊接性能，并且促进珠光体转变进而降低钢的耐蚀性能。本专利技术采用超低c设计，提高钢的焊接性能，抑制珠光体组织形成，提高钢的耐腐蚀性能及低温冲击韧性，本专利技术钢中的c含量为0.02～0.12％。
16、si在钢中加速碳向奥氏体偏聚，净化铁素体，避免冷却时粗大碳化物生成，同时固溶的硅可均匀延伸还可以提高钢的耐腐蚀性能，此外，si可以抑制无ni含铜钢表面“铜脆”缺陷的产生。但过高的硅元素会在高温轧制过程中形成fe2sio4，增加氧化铁皮附着力，恶化钢板表面质量，因此si含量范围控制在0.10％～0.60％。
17、钢中添加mn，不仅可以通过mn的固溶强化提高钢的强度，而且可降低钢的相变温度，细化晶粒，提高钢的低温韧性，本专利技术钢mn含量设计为0.3～1.0％。
18、s是钢中的有害元素，生成的硫化物夹杂严重影响钢的低温冲击韧性，因此应尽量降低钢中的s含量，使其含量在0.005％以下。
19、cu是提高钢耐蚀性能最主要的合金元素，钢与表面二次析出的cu之间的阴极接触，能促使钢阳极钝化，并形成保护性锈层，显著提高钢的耐蚀性能。但cu含量过高将导致钢板焊接热影响区的韧性降低，且在钢板连铸及热轧过程中会产生“铜脆”现象。因此将cu含量控制0.10～0.55％。
20、p可以促进钢表面形成致密的锈层，显著提高钢的耐候性。同时，p可以抑制富铜相向奥氏体晶界渗透从而抑制铜脆缺陷。但p过高容易产生偏析，恶化冷成型性能和低温冲击韧性。本专利技术钢中的p含量控制在0.02～0.15％。
21、ti：ti在钢中形成tic第二相粒子，阻碍奥氏体晶粒的长大，显著细化奥氏体晶粒，增大奥氏体晶界面积，降低钢基体表面液态富cu相在奥氏体晶界的渗透深度，从而有效抑制无ni含cu钢易发生的“铜脆”缺陷。另一方面，ti的添加发挥了一定的强化作用，在保持原强度水平的前提下可降低c的设计值，并将c元素固定为tic，进一步抑制富c奥氏体向珠光体转变，形成单相铁素体组织，避免常规的铁素体-珠光体钢中不同组织之间形成的电偶腐蚀，从而进一步提高钢的耐腐蚀性能。此外，ti可以提高锈层致密性，进一步提高钢的耐腐蚀性能。本专利技术ti含量设计为0.05～0.15％。此外，为保证耐蚀性控制cu+2p+1.5ti≥0.65，为保证钢板表面质量、抑制铜脆缺陷，控制cu/(2ti+p)≤2.5。
22、本专利技术之所以控制铸坯加热温度在1180～1260℃，是为了充分奥氏体化和ti元素固溶。当加热温度过低，奥氏体化和ti的固溶不充分；当加热温度过高会加重无ni含cu钢的铜脆缺陷。
23、本专利技术之所以控制粗轧的开轧温度≥1100℃，是由于在该温度条件范围内，能获得均匀细小的组织，当粗轧的开闸温度过低，将导致混晶的产生。
24、本专利技术之所以控制终轧温度在820～890℃，是为了得到均匀细小的转变组织，从而提高强度和韧性。当终轧温度过低，进入两相区轧制，会导致混晶；当终轧温度过高，会导致晶粒粗大，韧性降低。
25、本专利技术之所以控制冷却速度为40～120℃/s，是为了强度和延伸率的匹配。当冷速过低，会导致组织不够细小，钢的强度不足；当冷速过高，会导致强度过高且延伸率偏低。
26、本专利技术之所以控制卷取温度在580～650℃，是为了充分获得细小的tic析出物。当卷取温度过低，固溶的ti元素无法充分析出；当卷取温度过高，析出物尺寸粗化，会降低钢的冲击韧性。
27、本专利技术与现有技术相比，本专利技术在保证屈服强度≥450mpa，抗拉强度≥550mpa，延伸率≥22％下，并使其－20℃kv2≥100j，腐蚀速率在q450nqr1的90％以下，且无需加入cr、ni等贵重合金从而显著降低钢的生产成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种屈服强度450MPa级经济型铁路货车用耐候钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.02～0.12％、Si:0.10～0.60％、Mn：0.3～1.0％、P：0.02～0.15％、S：≤0.005％、Cu：0.10～0.55％，Ti：0.05～0.15％，且要同时满足以下两式：Cu+2P+1.5Ti≥0.65％，
2.如权利要求1所述的一种屈服强度450MPa级经济型铁路货车用耐候钢，其特征在于：
3.如权利要求1所述的一种屈服强度450MPa级经济型铁路货车用耐候钢，其特征在于：P的重量百分比含量为0.026～0.125％。
4.如权利要求1所述的一种屈服强度450MPa级经济型铁路货车用耐候钢，其特征在于：
5.生产如权利要求1所述的一种屈服强度450MPa级经济型铁路货车用耐候钢的方法，其步骤：
【技术特征摘要】
1.一种屈服强度450mpa级经济型铁路货车用耐候钢，其组分及重量百分比含量为：c：0.02～0.12％、si:0.10～0.60％、mn：0.3～1.0％、p：0.02～0.15％、s：≤0.005％、cu：0.10～0.55％，ti：0.05～0.15％，且要同时满足以下两式：cu+2p+1.5ti≥0.65％，
2.如权利要求1所述的一种屈服强度450mpa级经...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯佳，陈吉清，温东辉，刘斌，刘志勇，沈磊，张扬，李利巍，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。