[发明专利]一种光伏支架用耐候钢及其生产方法

说明书

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，公开了一种光伏支架用耐候钢及其生产方法，针对现有技术中的耐候钢应用于光伏支架时综合力学性能和光伏支架用钢的适用性不易匹配的问题，现提出如下方案，其组成成分按质量百分比为：C：0.030～0.070％；Si：0.20～0.50％；Mn：0.3～1.20％；P：≤0.020％；S：≤0.005％；Nb：0.01～0.05％；Ti：0.010～0.030％；Ni：0.05～0.30％；Cu：0.20～0.50％；Cr：0.4～0.8％；N：≤0.006％；Ca：0.0010～0.0030％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的一种光伏支架用耐候钢具有良好的耐候性、再加工性、可焊接性、低温韧性。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种光伏支架用耐候钢及生产方法。

背景技术

光伏发电是一种绿色环保产业。光伏支架是光伏发电装置的一个重要支撑保护结构。为了防止光伏支架的腐蚀，目前大多采用Q235和Q355材质钢板卷或轻质型材加工后镀锌使用。但热镀锌产品在生产时会造成污染，大幅度增加了治理成本。另外光伏发电装置多处在比较空旷的山坡、沙地或水塘地带，光伏面板面积较大，在受到风沙雨雪冲击的时候，传递给支架的往复冲击力较大，而Q235和Q355属于普通低合金材料，虽然具有易于成型的特点，但其对夹杂物的要求不高，韧性和抗疲劳性较差，在寒冷地带会出现脆断现象，同时复杂的应用环境也容易造成镀锌层的破坏，导致提前退出服役。而采用光伏支架用耐候钢则会完全避免这种问题。由于光伏支架加工式样较多同时要求全服役期正常服役，因此光伏支架用耐候钢应具备以下特性：耐蚀指数I在6.0以上；为了易于再加工材料屈服强度在450MPa以下；焊接冷裂纹敏感系数在0.2以下；较好的低温韧性；具有一定的抗疲劳性。

专利申请号200910180491.1的中国专利文献，其公开了“高强度低合金热轧铁素体贝氏体耐候钢及其生产方法”，阐述了一种具有低成本、高强度、低屈强比、高耐候以及好的低温韧性和可焊接性的耐候钢。但光伏支架用耐候钢因为所需结构样式较多，因此需要材料具有较好的可加工性和较好的抗疲劳性，较高的强度存在着加工难度大的问题，由于强度太高，很多加工厂缺乏再加工能力，另外为了获得高强度而需要得到较高比例的的贝氏体组织属于中温转变组织内应力较大对韧性和抗疲劳性有害。

专利申请号200410061112.4的中国专利文献，其公开了“针状组织高强度耐候钢及其生产方法”，阐述了一种通过降低C含量，控制轧制后进行20～100s的驰豫，再控制冷却到400～700℃，从而得到了一种针状组织高强度耐候钢。该方法通过针状组织控制实现了高强度控制并获得了较好的耐候性，但文献公布的方法控制轧制后需要驰豫，只能适用于可逆轧机机组的中厚板轧制。同时因为强度太高并不适用于光伏支架。

专利申请号200510045624.6的中国专利文献，其公开了“一种经济型耐候钢”，通过Cu、Mn、Si、Al等合金化并简单调整普通低碳钢(Q235钢)的部分元素含量，生产出具有良好的耐大气腐蚀性能和综合机械性能的经济型耐候钢。但很难满足工程对耐蚀指数的要求，同时低温韧性较差。

在耐候钢生产中为了提高耐蚀指数需要加入较多的Cu、Ni、Si、Cr等合金元素，但这些元素都是淬透性元素，很容易提高材料的强度，因此在保证高耐蚀指数的条件下获得较低的强度控制，必须具有相应的控制工艺才能实现。另外夏比冲击功和落锤试验都属于韧性的检验范畴，一般应用的耐候钢只要具有低温条件下较高的冲击功，既能说明材料的低温应用的安全性。但夏比冲击功由于冲击试样较小，裂纹缺乏长大空间，并不能反应材料的止裂能力。而光伏支架时常处于外力的反复冲击，因此材料的低温夏比冲击功非常重要，而表现止裂能力的落锤试验更重要，为此，本方案设计了一种综合性能和光伏支架应用要求更为匹配的光伏支架用耐候钢及生产方法。

发明内容

本发明提出的一种光伏支架用耐候钢及其生产方法，解决了现有技术中的耐候钢应用于光伏支架时综合性能与适用性不易匹配的问题，

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：