[发明专利]一种低成本屈服强度700MPa级非调质处理高强耐候钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低成本屈服强度700MPa级别非调质处理高强耐候钢的制造方法，属于热轧高强钢生产技术领域。

背景技术

目前远程运输用集装箱的使用量占据较大比重，并且部分是在北美以及北欧等严寒地区使用，使用环境非常苛刻。由于局部腐蚀而经不住长期使用的情况较多。对于集装箱的使用要求是轻量化、长寿命和耐候性，从而对于制造材料提出的要求是既具备高强度，又具有一定的耐候性。

对此，众多的专利涉及到了高强耐候钢板的制造，采用的微合金化的方法不尽相同。

本专利发明人已经申请过一种《一种低成本屈服强度700Mpa级非调质处理高强钢板及其制造方法》的专利，在该专利中，提出了一种屈服强度高于700Mpa级高强度集装箱用钢，是针对普通地区使用，对耐候性不作要求而提出的，故没有添加耐腐蚀元素。

公开号CN101285157A的专利公开了一种700MPa级别耐候钢的制造。广州珠江钢铁有限责任公司采用薄板坯连铸连轧流程制备，其中精炼后钢水的主要化学成分(wt)为：C：0.03～0.07％，Si：≤0.3％，Mn：1.51～2.1％；P：≤0.02％；S：≤0.008％；Cu：0.2～0.4％；Cr：0.4～0.7％；Ni：0.10～0.35％；Ti：0.08～0.14％；N：≤0.008％；其余为铁Fe。所述改善的700MPa级高强耐候钢的屈服强度大于700MPa，抗拉强度大于750MPa，延伸率大于14％，-20℃半尺寸试样(5*10*55mm)冲击吸收功Akv≥33J。该专利是在CSP生产线进行生产的，而本专利是常规的热连轧机进行生产，生产特点差距较大，并且延伸率较低，塑性一般。

公开号CN101135029A公开了一种700MPa级别耐候钢的制造。宝山钢铁股份有限公司提出一种屈服强度700MPa级耐大气腐蚀钢，其化学成分重量百分比为：C：0.05～0.1％；Si：≤0.5％；Mn：0.8～1.6％；P：≤0.02％；S≤0.01％；Al：0.01～0.05；Cu：0.2～0.55；Cr：0.4～0.8％；Ni：0.12～0.4％；Ca：0.001～0.006％；N：0.0010～0.008％；其余为铁Fe不可避免的杂质元素。其生产方法，a)冶炼、浇铸成钢坯；b)钢坯在1200℃以上再加热，950℃以上开始精轧，精轧终轧温度低于910℃，并且随着成品板厚的增加终轧温度应相应降低；c)以5～15℃/S的冷却速率冷却到450℃至650℃卷取，然后再空冷到室温。本发明具有优良的综合力学性能，屈服强度不小于700MPa，适合钢板减薄设计；耐候性为普通钢材的2～8倍；生产工艺简单，生产周期短，钢材成本较低。该专利较低的卷取温度对于轧机的要求较高，耗电大，资源浪费严重。通过对该专利产品的实物化验分析可以发现，产品中添加了一定含量的Mo元素，成本增加明显。

目前不同企业生产的高强度级别的钢材采用微合金化思想，不同的企业采用的合金成分不同，合金量也有所不同。随着社会和经济的发展，钢铁工业所面临的节省资源、节约能源、保护环境的压力越来越大。目前国内外在生产700MPa钢时，不仅造成了钢材成本的增加，同时合金元素的增多也增加了钢材后期的回收再利用的难度，尤其是稀有元素，比如经常添加的Mo等。

发明内容

为了节省资源，使得生产的钢带不仅满足耐腐蚀的要求，并且屈服强度在700MPa以上，本专利提出了一种低成本的非调质处理的热轧耐候钢板制造方法。

本发明提供一种低成本屈服强度700Mpa级非调质处理高强耐候集装箱用钢及其制造方法，是在碳锰结构钢成分的基础上，通过添加适量的Nb，Ti，Cu，Cr，Ni等微合金元素和采用控轧控冷技术，考虑到普通热连轧机的生产特点，利用高Ti成分设计，增加强化效果。同时降低Si含量，保证良好的冷成型性能。生产屈服强度在700MPa以上，抗拉强度在800MPa以上，延伸率在18％以上，同时具有良好成型性能的钢带，其耐候性与添加Mo元素的相同钢带区别不大，同时高强度能够满足轻量化的需要，疲劳性能也大大提高。

在合理成分设计的基础上，采用控轧控冷工艺，加热温度在1200～1250℃以上，加热时间根据铸坯的冷热程度不同适当控制在140～180分钟，这样利于合金元素充分固溶。精轧在850℃～1020℃，同时卷取温度采用550℃～660℃，以获得最佳的析出沉淀强化效果。

为实现本发明目的，需采用以下工艺进行加工制造：转炉冶炼，精炼，连铸，连铸坯加热，热连轧，层流冷却，卷取，开卷剪切成板。