[发明专利]一种高磷耐候结构钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微合金钢生产的技术领域，具体涉及到一种高磷耐候结构钢板的生产工艺方法。

背景技术

腐蚀，特别是在大气中的腐蚀，是钢铁材料的主要破坏形式之一。世界上每年约有1/6年产量的钢材因腐蚀而损耗。为了防止或减少钢铁材料的大气腐蚀，延长其使用寿命，需采取一定的措施。耐候钢的耐大气腐蚀性能和经济性决定了耐候钢是有生命力的钢铁材料。耐候钢板钢板不仅可以具有优良的强韧性和强塑性匹配、耐腐蚀性、优良焊接性及抗疲劳性，其还特别适应无涂装使用，并且成本与不锈钢相比较为低廉，从而可实现钢材结构体寿命成倍增加和总体成本降低，具有环境负担小和综合性能和使用性能高的优点。

发明专利申请CN103695801A公开了“一种高韧性、高耐候钢及其制造方法”，其成分重量百分比为：C0.035～0.075％、Si≤0.30％、Mn0.40～0.80％、P0.07～0.11％、S≤0.004％、Cu0.20～0.50％、Ni0.10～0.40％、Cr0.40～0.70％、Ti0.008～0.016％、Nb0.010～0.030％、N≤0.0050％、Ca0.001％～0.004％、其余为Fe和不可避免夹杂；其采用低C－低Mn-高P的碳锰钢成分体系作为基础，通过Cu+Ni+Cr合金化，控制[％C]/[％P]≥0.49、[％Mn]/[％C]≥10，耐候性指数DNH≥6.50％，[％C]×([％P]+2.5[％S])≤0.0025，[％Ca]/[％S]＝1.0～3.0，([％Cu]+0.36[％Ni]+0.27[％Cr])×[％P]≥0.030，[％Ca]×[％S]0.28≤0.002，采用TMCP工艺，具有优良低温韧性、弯曲冷加工特性及高耐候性，适宜于用做无涂装高速列车车厢箱体结构。但是该申请公开的技术方案中添加了较多的价格昂贵的Ni元素，增加了钢板的生产成本。

发明专利申请CN101440424A公开了“轧制高耐候钢的方法”，包括以下步骤：加热：将保持900－1000℃的钢坯送入加热炉中，待钢坯温度达到1050－1100℃时出炉，并在此温度下对钢坯进行粗轧；精轧：将经粗轧后的钢坯冷却到950℃－960℃后，再将钢坯送入精轧机组中进行精轧，且使钢坯经第一架轧机或前两道轧机不产生塑性变形或塑性变形程度为2％以内；终轧：终轧温度设置在850℃－900℃；卷取：卷取温度设置在580℃－640℃。用该方法轧制出的钢板，其屈服强度在700MPa以上，延伸率能达到13％，并且在轧制过程中，只是对钢坯的温度进行调节，而不需要增加额外设备。该发明申请仅公开了一种卷板的生产方法，并且其未明确所发明钢种的合金成分。

发明专利申请CN101440458A公开了“一种高耐候钢”，包括以下重量百分比的物料：锰、铌、钛、钼、氮、磷、铬、铁和不可避免的杂质。该高耐候钢因没有铜，且磷的含量相对较少，所以，该种高耐候钢不会发生热脆现象，钢表面也不能发生龟裂；该种高耐候钢经过对厚度为3.0～6.0mm的钢板检测，其屈服强度在750～830MPa之间，远高于现有高耐候钢的屈服强度，且延伸率能达到13％；另外，该高耐候钢所添加的微量金属元素除成本较低的锰以外，其余添加的总量不足1％，所以，该种高耐候钢的制作成本较低。该申请中虽然没有添加Cu和Ni元素，但增加了Mo元素，且Nb、Ti元素的含量添加较多，势必会增加其生产成本。

发明专利申请CN103343291A公开了“一种使用褐铁型红土矿生产含磷耐候钢的方法”，包括以下步骤：准备矿石；制备烧结矿；高炉炼铁；AOD精炼；以及LF精炼：得到耐候钢钢水后，可以使用板坯或方坯连铸机将其连铸成为板坯或方坯，还可以进一步将所得到的板坯或方坯使用连轧机组进行控制轧制，生产耐候钢型材或板材。该发明申请所产耐候钢钢水的合金成分较高(C：0.01～0.5％、Si：0.30～0.70％、Mn：0.30～0.70％、P：0.05～0.15％、S：0.01～0.04％、Cr：2.5％Ni：1.0～3.5％)，势必会增加后续产品的生产成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低成本、综合力学性能、耐大气腐蚀性能、焊接性能、成型性能均优异的高磷耐候结构钢板，该耐候结构钢板特别适用于对大气腐蚀条件苛刻的无涂装钢结构使用，尤其满足新一代高强度铁道车辆用钢的要求，并能成功实现铁道部对车辆减重的要求。