具有优良高强度的耐候性热轧钢板及其制造方法技术

提供了一种用于集装箱的具有优良耐候性的高强度热轧钢板，以及 制造该热轧钢板的方法。一种具有优良耐候性的高强度热轧钢板，按重 量计含有：C：0.05-0.07％、Mn：2.5％或更低、Nb：0.04-0.06％、Ti： 0.08-0.10％、Cu：0.30-0.60％、Cr：0.5-1.0％和Ni：0.15-0.30％，余量 的Fe及其他不可避免的杂质。还提供了一种制造该热轧钢板的方法。根 据本发明专利技术的一个方面提供的热轧钢板通过添加Cu、Cr和Ni而具有耐候 性，并具有如下材料特性，即抗拉强度在800-900MPa的范围内且屈服 强度在700-800MPa的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于集装箱的具有出色耐候性的高强度热轧钢板，以及制备该热轧钢板的方法；更具体而言，本专利技术涉及保持耐候特性并实现高强度特性的热轧钢板，以及制备该钢板的方法。
技术介绍
集装箱可用于近距离及远距离运输内装物。最近，钢的作用已经被强化以降低运输成本或增加集装箱的寿命。为此已减小集装箱的重量。为了降低所用钢的厚度，钢强度被增加，并且耐候功能是长期储藏必需的。过去用铝制造集装箱，而现在由于制造成本低而使用钢。具体而言，对于大尺寸集装箱，结构材料的强度成为一个重要因素。因此，对高强度产品的需求不断增加。长度6m的集装箱被制造为一个基本单元。然而，为了降低运输成本，集装箱的尺寸在逐渐加大。最近，开发并制造了长度为13m或更长的大尺寸集装箱。在美国，集装箱被用于洲际运输，因此这种大尺寸集装箱的趋势将会增加。即，制造大尺寸集装箱以降低运输成本。然而，由于大尺寸集装箱需要在结构上是稳定的，不可避免地需要高强度的钢。因此，长度为6m的常规集装箱具有500MPa的强度，而用于制造长度为13m或更长的集装箱的钢需要有800MPa的强度。此时，需要将可阻止在大气中在钢表面生成铁锈的耐候性保持在现有水平。因此，需要开发同时满足强度和耐候性的钢。由于集装箱是通过弯曲过程制造的，所以钢需要具有合适的可加工性。另外，钢需要具有预定水平或更高的冲击强度，以防止集装箱运输过程中破裂。另外，由于钢被焊接以形成集装箱结构，所以钢需要具有足够的可焊性。因此，为了开发高强度材料，需要满足这些特性。即，需要满足以上特性并增加强度。用于提高钢强度的冶金学强化机理包括固溶强化、沉淀强化、形变强化及相变强化(transformation strengthening)。可考虑钢的化学成分和制造条件而设置强化机理，以根据钢的目的而满足特征。-->首先，在固溶强化的情况下，元素(如钢的化学成分中的碳(C)和锰(Mn))被溶解于钢中固溶体中。通常，当这些元素的量增加时，强度会增加。在沉淀强化的情况下，强化是通过沉淀单一形式或复合物形式的钢的基本元素和诸如碳或氮的元素而实现的。沉淀物的种类、大小及分布影响钢强度的增加。通常，铌(Nb)、钛(Ti)、钒(V)和钼(Mo)是典型的沉淀元素。在形变强化的情况下，钢以物理方式变形以在其中积聚能量。如果不形变，强度将不会增加。此外，在相变强化的情况下，钢的显微组织被改变，以实现强化。钢的显微组织变换成马氏体或贝氏体结构，以增加钢的强度。因为高强度的钢材料可以被用作集装箱钢以提高集装箱的结构刚度，所以抗拉强度和屈服强度都重要。集装箱的刚度可表示其对自身重量或装载时出现的弯曲所引起形变的抗性，以及对集装箱容纳货物时的形变的抗性。因此，集装箱的刚度可以被认为是一项重要特征。屈服强度影响集装箱的结构刚度。当被加工成相同的形状时，具有较高屈服强度的集装箱具有较高的刚度。因此，在上述的强化机理中，优选同时使用固溶强化和沉淀强化，以满足这些特性。即，在通过固溶强化增加抗拉强度并通过沉淀强化增加屈服强度时，可满足集装箱结构的刚度。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面提供一种具有耐候性以及高抗拉强度和高屈服强度的高强度钢的特性的热轧钢板，并且还提供了满足弯曲时不出现裂缝这个特性的耐候性热轧钢板。技术方案根据本专利技术的一方面，提供一种优良高强度的耐候性热轧钢板，所述钢板以重量计含有：C：0.05-0.07％、Mn：2.5％或更少、Nb：0.04-0.06％、Ti：0.08-0.10％、Cu：0.30-0.60％、Cr：0.5-1.0％和Ni：0.15-0.30％，余量的Fe及其他不可避免的杂质。-->钢的显微组织可包括针状铁素体。所述钢可具有以下材料特性，即800-900MPa范围内的抗拉强度以及700-800MPa范围内的屈服强度。本专利技术的另一方面提供一种制造优良高强度的耐候性热轧钢板的方法，所述方法包括：将以重量计含有：C：0.05-0.07％、Mn：2.5％或更少、Nb：0.04-0.06％、Ti：0.08-0.10％、Cu：0.30-0.60％、Cr：0.5-1.0％和Ni：0.15-0.30％，余量的Fe及其他不可避免的杂质的钢热轧，并且在580-600℃的温度范围内卷取该热轧钢。有益效果最近，随着钢用于制造集装箱，高强度钢材料已被广泛地用于降低材料的厚度。随着大尺寸集装箱被制造以降低运输成本，对获得高强度的技术的需求不断增加。本专利技术涉及提高所使用材料强度以应对集装箱制造工业的变化的技术。当与相关领域中具有500Mpa的抗拉强度和350Mpa的屈服强度的材料相比时，可通过使用具有800MPa的抗拉强度和700MPa的屈服强度的钢材料达到集装箱的重量降低及尺寸增加，并且这种钢材料可用于多种目的。具体实施方式下文将详细描述本专利技术。在本专利技术的一个实施方案中，为了增加钢材料的强度，根据冶金学特性，同时使用了固溶强化和沉淀强化作为钢的强化机理。使用固溶强化适当地控制钢中碳和锰的量。使用沉淀强化控制铌和钛的含量。此外，耐候性通过以下途径防止腐蚀：添加铜(Cu)和铬(Cr)并且在钢表面长时间暴露于大气中时形成抗腐蚀的致密氧化层。此外，控制具有这种组成的钢的显微组织，以实现高强度特性。钢的强化机理可以包括上述方法。特性依照强化方法而改变。首先，当仅使用固溶强化时，抗拉强度高但屈服强度偏低。固溶体元素有助于抗拉强度的增加。然而，通过固溶体元素来增加屈服强度是有限的。即，由于屈服比率(其为屈服强度和抗拉强度之间的比率)为80％或更低，虽然抗拉强度为大约800MPa，但屈服强度变为大约640MPa。因此可以发现，很难预期刚度会增加，刚度是集装箱的钢材料必需的。对于相关领域中的钢，上述固溶强化作用用于增加抗拉强度。在本专利技术的实-->施方案中，优选地，由于钢材料被用于集装箱，因此需要高屈服强度。此外，为了增加屈服强度，沉淀强化机理与固溶强化机理一起使用。即，在冶金学背景的基础上，抗拉强度通过固溶强化增加，屈服强度另外通过沉淀强化增加。在本专利技术的该实施方案中，对于固溶强化，钢中碳和锰的量被相对地增加，以获得高抗拉强度。此外，向钢中添加特定的元素如铌和钛以形成微细沉淀物并增加所形成沉淀物对初始形变的抗性，这样的强化机理被用于增加屈服强度。根据本专利技术的一个实施方案，获得了抗拉强度在800-900MPa的范围内和屈服强度在700-800MPa的范围内的材料特性。在本专利技术的实施方案中，对于固溶强化，Mn含量在最高达2.5重量％(在下文中简单地表示为％)的范围内。更优选地，Mn含量在2.0-2.5％的范围内。优选地，添加0.05％或更多的碳，以充分促进这些特定元素的沉淀。同时，铌和钛被作为沉淀元素添加。这些元素代替钼和钒被添加，钼和钒是另外的沉淀强化元素。从热轧过程中的沉淀行为来看，铌和钛在冶金学上类似于钼和钒，并可增加屈服强度。然而，与钼和钒相比，铌和钛的铁合金较便宜，这可降低制造成本。因此，在本专利技术的实施方案中，使用了添加铌和钛的技术。根据本专利技术的一个实施方案，添加铌和钛时，卷取温度在热轧过程中优选被优化，以便铌和钛可导致最大强化作用。因此，根据本专利技术的实施方案，在与相关领域耐候性对比时，可以同时使用以下两种强化机理：钢中Mn含量增加2.5％以通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有优良耐候性的高强度热轧钢板，所述钢板以重量计含有：Ｃ：０．０５－０．０７％、Ｍｎ：２．５％或更低、Ｎｂ：０．０４－０．０６％、Ｔｉ：０．０８－０．１０％、Ｃｕ：０．３０－０．６０％、Ｃｒ：０．５－１．０％和Ｎｉ：０．１５－０．３０％，余量的Ｆｅ及其他不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.12.22 KR 10-2006-01331101.一种具有优良耐候性的高强度热轧钢板，所述钢板以重量计含有：C：0.05-0.07％、Mn：2.5％或更低、Nb：0.04-0.06％、Ti：0.08-0.10％、Cu：0.30-0.60％、Cr：0.5-1.0％和Ni：0.15-0.30％，余量的Fe及其他不可避免的杂质。2.根据权利要求1的具有优良耐候性的高强度热轧钢板，所述Mn含量在2.0-2.5％的范围内。3.根据权利要求1的具有优良耐候性的高强度热轧钢板，其中所述钢的显微组织包含针状铁素体。4.根据权利要求1-3任一项的具有优良耐候性的高强度热轧钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑琪朝，金教星，金在翼，朴喆周，李载坤，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR