[发明专利]一种600MPa级高强耐候钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于低合金钢及其制造领域，特别是涉及一种600MPa级高强耐候钢及其基于电炉一薄板坯连铸连轧流程的制备方法。

背景技术

高强耐候钢是指屈服强度≥450MPa的耐候钢(耐大气腐蚀钢)。开发生产高强耐候钢主要是满足新一代集装箱、铁路货运车厢、高速列车车厢、通讯及输电塔架、桥梁及重载汽车制造等行业用钢的更新换代需求，实现提高强度、减轻自重、节能降耗的安全和环保要求。随着我国经济发展，物流业迅猛增长，高强耐候钢在减重、提速、增加货运量、降低物流成本和延长设备使用寿命等方面都起着重要的作用。

本发明所指的是一种屈服强度为600MPa级以热轧状态交货的高强耐候钢。最近有文献提及开发了一种屈服强度600MPa级高强韧耐海洋大气腐蚀钢(600MPa级高强韧耐海洋大气腐蚀钢的相变规律研究，材料工程，2007年10期)。它具有的特点是①采用超低碳贝氏体钢的技术路线；②化学成分是在C-Mn-Si-Cu-Cr-Ni钢的基础上添加Nb、Mo、B等微合金化元素；③基体组织是贝氏体加少量铁素体。但该技术也存在生产过程控制难度大、成本高等缺点。近年来，广州珠江钢铁有限责任公司基于薄板坯连铸连轧流程，系统地开发了生产Ti微合金化高强耐候钢板的工艺；采用Ti微合金化工艺生产700MPa级高强耐候钢的方法；生产700MPa级V-N微合金化高强耐大气腐蚀钢的方法等技术，从而生产出相应的高强度钢板，以适应多种方面的需要。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种良好耐候性、冷成形性能和焊接性能的600MPa级高强耐候钢。

解决上述目的的技术方案为：

一种600MPa级高强耐候钢，采用Ti-Nb复合微合金化成分设计，由电炉-薄板坏连铸连轧流程制备而成，制备该600MPa级高强耐候钢的精炼后钢水的主要化学成分为：C：0.045～0.07wt％、Si：0.10～0.29wt％、Mn：0.8～1.5wt％、P：0.005～0.030wt％、S：0.002～0.008wt％、Cu：0.20～0.5wt％、Cr：0.3～0.7wt％、Ni：0.15～0.35wt％、Ti：0.06～0.079wt％、Nb：0.035～0.050wt％、Alt：0.025～0.050wt％。

本发明的另一目的是提供一种上述600MPa级高强耐候钢的制备方法。

上述目的通过采取以下技术方案予以实现：

(1)采用电炉-薄板坯连铸连轧流程，包括如下：电炉冶炼、精炼、薄板坯连铸、连铸坯均热、高压水除鳞、控制轧制、控制冷却、卷取；

其中，精炼后钢水的主要化学成分为：C：0.045～0.07wt％、Si：0.10～0.29wt％、Mn：0.8～1.5wt％、P：0.005～0.030wt％、S：0.002～0.008wt％、Cu：0.20～0.5wt％、Cr：0.3～0.7wt％、Ni：0.15～0.35wt％、Ti：0.06～0.079wt％、Nb：0.035～0.050wt％、Alt：0.025～0.050wt％。

(2)薄板坯连铸连轧工艺参数为：铸坯拉速为4.0～5.0m/min，铸坯入炉温度为950～1050℃，出炉温度为1150～1180℃，开轧温度为1060～1110℃，终轧温度为860～900℃，卷取温度为570～610℃。

本发明所述600MPa级高强耐候钢及其制备方法具有如下优点：

(1)本发明所述制备方法基于电炉-薄板坯连铸连轧流程，采用Ti-Nb复合微合金化技术：Nb通过提高铁素体有效形核面积，主要起到细晶强化作用；Ti的作用一方面是固定钢中N改善钢的焊接性能和韧性，另一方面利用低温析出的TiC起到析出强化作用。

(2)本发明所述600MPa级高强耐候钢基体组织是铁素体加少量珠光体。

(3)本发明所述600MPa级高强耐候钢化学成分简单，生产过程易于控制。

(4)本发明所述600MPa级高强耐候钢成本低、竞争力强：采用Ti-Nb复合微合金化与采用Nb、Mo、B复合微合金化相比，钢的合金化成本低；采用薄板坯连铸流程与采用传统厚板坯流程相比，生产效率高、生产安排灵活、生产成本低。

(5)本发明所述600MPa级高强耐候钢具有高强度和良好耐候性、冷成形性能及焊接性能，厚度范围为1.5～8.0mm，适用于制造铁路车辆、集装箱、桥梁、重载汽车、塔架等。

具体实施方式