[发明专利]含铌钛550MPa级厚规格耐候钢及其生产方法

说明书

本发明属于热连轧板带生产技术领域，具体涉及一种含铌钛550MPa级厚规格耐候钢及其生产方法。针对现有市场需要，本发明开发了一种全新成分的高强度厚规格耐候钢及其生产方法。本发明的含铌钛550MPa级厚规格耐候钢成分为：按重量百分比计，C：0.05～0.07％，Si：0.25～0.35％，Mn：1.65～1.80％，P≤0.018％，S≤0.007％，Cu：0.20～0.30％，Cr：0.32～0.42％，Ni：0.12～0.20％，Nb：0.065～0.075％，Ti：0.020～0.035％，N≤0.006％，Als：0.010～0.045％，余量为Fe及不可避免的杂质。其制备方法包括：冶炼‑热轧‑层流冷却‑卷取。本发明通过成分设计提高了钢的耐候性能，该成分下可采用现有的热连轧机组实现厚度为12～16mm的耐候钢的生产，操作简单，生产成本低，制备的产品综合性能优异。

技术领域

本发明属于热连轧板带生产技术领域，具体涉及一种含铌钛550MPa级厚规格耐候钢及其生产方法。

背景技术

耐候钢，又名耐大气腐蚀钢，是一类在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金钢。耐候钢中C含量少于0.2wt％，Cu，Cr，Ni，P，Si，Mn等作为主要合金元素。大量研究表明，耐候钢之所以表现出良好的耐候性能，主要是由于其长时间暴露于大气中，表面将生成一层致密且附着性良好的氧化产物，使得钢基体与外界腐蚀性物质隔绝开来，从而显著提高耐候钢的耐腐蚀性能。耐候钢主要运用在铁道车辆中，铁道车辆在使用时不断受到大气腐蚀和动载荷磨蚀作用，恶劣的工况环境要求所使用的钢材具有高可靠性、长寿命、轻量化、低成本等特点。随着铁路现代化建设的发展，高速、重载要求的不断提高，铁道车辆的车体材料也开始由低强度普通碳钢、低强度耐候钢向高强度耐候钢的方向发展。对于制造车辆部件、集装箱和其他移动设备而言，采用高强度耐候钢增强减重，能够降低产品生产成本、提高有效载荷、减少能源消耗。由此可见，高强度耐候钢(屈服强度≥450MPa)的应用越来越广泛。

专利CN103305760A公开了一种薄带连铸550MPa级高强耐候钢制造方法，其化学成分按重量百分比为C：0.03～0.08％，Si≤0.4％，Mn：0.6～1.5％，P：0.07～0.22％，S≤0.01％，N≤0.012％，Cu：0.25～0.80％，此外，还包含Nb、V、Ti、Mo中一种以上，Nb：0.01～0.08％，V：0.01～0.08％，Ti：0.01～0.08％，Mo：0.1～0.4％，其余为Fe和不可避免的杂质。该专利中的耐候钢采用薄板坯连铸连轧工艺进行生产，在该工艺中，铸坯厚度大大减薄(厚度为50～90mm)。因此铸坯只需要经过1～2道次粗轧或不需要经过粗轧就可以得到。此外，该工艺生产的铸坯可以不经冷却直接进入均热炉进行均热保温，或者少量补温，可大大缩短工艺流程。同时该工艺条件下铸坯凝固冷却速度加快，可一定程度上减少元素宏观偏析，因此对于耐候钢的P、Cu等元素含量范围可适当放宽。另外，该方法轧制的耐候钢厚度为1～3mm，为薄带钢，对于厚带钢的轧制过程也没有启示效果。因此，该方法的使用具有一定局限性，其成分和工艺无法借鉴到传统热连轧生产中的厚规格钢板轧制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：开发一种全新成分的性能优良的高强度厚规格耐候钢及其生产方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种含铌钛550MPa级厚规格耐候钢。所述耐候钢的化学成分为：按重量百分比计：C：0.05～0.07％，Si：0.25～0.35％，Mn：1.65～1.80％，P≤0.018％，S≤0.007％，Cu：0.20～0.30％，Cr：0.32～0.42％，Ni：0.12～0.20％，Nb：0.065～0.075％，Ti：0.020～0.035％，N≤0.006％，Als：0.010～0.045％，余量为Fe及不可避免的杂质。

进一步地，上述含铌钛550MPa级厚规格耐候钢中，所述含铌钛550MPa级厚规格耐候钢，其屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率≥18％，180°冷弯试验D＝2a，-40℃冲击功≥60J，相对腐蚀率≤55％。