一種無鉻耐候鋼制造技術

本發明專利技術屬于冶金制造領域，涉及一種低成本耐候鋼種的成分及其制造方法。鋼的化學成分按質量％為：C?0.06～0.16，Si?0.10～0.55，Mn?0.80～1.70，P?0.020～0.065，S≤0.015，Cu?0.15～0.25，Ni≤0.30，Nb≤0.075，B?0.002～0.005。其余為鐵和不可避免的雜質。本鋼種的發明專利技術主要元素為C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni、Nb、B等合金元素，余量為Fe。本鋼種經過冶煉、軋制、冷卻后成材，不需要后續的熱處理工藝，并使鋼獲得良好的耐候和力學性能。本產品為非調制鋼，主要用于建筑、橋梁等結構用鋼。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于冶金工程領域，涉及一種耐海岸大氣或工業大氣的鋼種及其制造方 法。產品主要是H型鋼或板帶產品。
技術介紹
隨著鋼產量的穩步增長和全球應用技術研究的深入，國家對創建能源節約型社會 越來越重視，隨著工業的迅速發展，大氣污染日益嚴重，人們越來越關注含硫化合物、含氮 化合物和鹵素化合物等主要污染物所引起的鋼腐蝕問題，特別是沿海地區飛散鹽粒子等對 建筑物鋼結構所造成的嚴重腐蝕。對鋼的耐蝕性提出了新的要求，并且希望成本不能有大 的變化。國家新一期的鋼鐵研究也對結構鋼提出了低成本、高性能、長壽命的要求，一些學 者根據“當磷含量達到0. 035%，銅含量達到0. 07%時，可以顯著地提高普通低碳鋼的耐候 性”的研究結果提出了經濟耐候鋼的概念。從耐候鋼的發展趨勢看，合金元素的添加更加趨 于微量化，而耐候鋼性能則越來越好。CN200810026086. X公開了一種600MPa級高強耐候鋼及其制備方法，該600MPa級 高強耐候鋼采用電爐-薄板坯連鑄連軋流程制備，制備該高強耐候鋼的精煉后鋼水的主要 化學成分為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%。所述 600MI^級高強耐候鋼具有成本低、競爭力強、冷成形性能及焊接性能優良等優點，適用于制 造鐵路車輛、集裝箱、橋梁、重載汽車、塔架等。但此類耐候鋼需要添加多種合金，生產成本 較高，不易被廣泛應用。CN200510045624. 6專利技術涉及低合金鋼領域，特別是經濟型耐大氣腐蝕的低合金碳 素結構鋼，主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結構。該耐候鋼的 合金成分及重量百分比含量為:C :0. 12 0. 21、Si :0. 2 2. Ο,Μη :0. 7 2. 0、S ( 0. 036、 P彡0. 034,Cu 0. 10 0. 40,Al < 0. 2，其余為!^e和微量雜質。通過Cu、Mn、Si、Al等合金 化，并簡單調整普通低碳鋼(Q235鋼)的部分元素含量，在不需改變Q235鋼生產工藝條件 下，就能生產出具有良好的耐大氣腐蝕性能、綜合機械性能的經濟耐候鋼。但此類耐候鋼中 銅、鋁元素的過高添加對煉鋼和軋鋼生產工序造成諸多不變，產業化過程中的難點問題較 多，且不易于解決。CN200810046963. X針對C含量過高的缺點，本專利技術提供了一種屈服強度大 于450MI^級超低碳熱軋耐候鋼，該耐候鋼的合金成分及重量百分比含量為C 0.01 0. 05%, Si 0. 10 0. 40%，Mn 1. 50 1. 90 %，P 彡 0. 02 %，S 彡 0. 010 %，Cu 0. 15 0. 55%, Cr 0. 20 0. 80%，Ni 0. 10 0. 50 %，Mo 0. 05 0. 50、Nb 0. 01 0. 05、Ca 0. 0010 0. 0020，余量為Fe及不可避免的雜質。該專利技術鋼種的強度級別高于傳統耐候鋼， 由于采用超低碳設計，其沖擊韌性、焊接性和耐大氣腐蝕性能優良。但此類耐候鋼設計時多 種合金元素的添加和超低碳要求增加了煉鋼工序成本。中國專利申請200610125365. 2公開了一種高強度耐候鋼及其生產方法，屬低合 金鋼制造領域。它在成分設計上采用極低碳、⑶-CR-NI-MO-NB的加入及TI-AL-觀中的 兩種或兩種以上復合添加，將碳含量控制在接近或小于常溫下碳在A-FE中的最大溶解度 0. 0218%，以減少或抑制滲碳體的析出，保證主控組織為均勻的貝氏體組織，以得到優良的 耐候性能。綜上，目前的耐候鋼主要是通過添加耐腐蝕的銅、磷、鉻、鎳、鉬等合金元素而設計 的，為提高耐蝕性能和減少因銅元素在鋼材表面產生龜裂缺陷，必須添加貴重的鉻、鎳元 素，而鉻元素在+6價狀態下對人體產生巨大毒性，在增加生產成本的同時也不利于耐候鋼 的應用推廣。
技術實現思路
針對現有耐候鋼鋼種設計開發中的不足，本專利技術的目的之一是提供一種低成本高 強度的耐候鋼鋼種設計。本專利技術的鋼種設計在不添加貴重金屬Cr元素的前提下，通過合理 的元素成分控制，利用合金添加元素的協同作用保證鋼的耐候性能，為使耐候鋼在保證耐 候性、高強度，并具有優良韌性的前提下，將合金成本控制在較低水平，并適合于工業化生 產，且在煉鋼和軋鋼工序的生產過程控制簡單易行。軋后鋼材并無龜裂產生。本專利技術鋼種 的耐候鋼產品可以應用于耐工業大氣和海岸大氣環境下對鋼材耐候性能的使用要求。本專利技術的另一目的是提供所述的無鉻耐候鋼產品的制備方法。本專利技術提供一種低成本耐候鋼，其特征在于鋼的化學成分按質量％為C 0. 06 0. 16, Si 0. 10 0. 55,Mn 0. 80 1. 70, P 0. 020 0. 065, S ^ 0. 015， Cu 0. 15 0. 25，Ni ( 0. 30，Nb ( 0. 075，B 0. 002 0. 005。其余為鐵和不可避免的雜質。優選的，本鋼種在軋制成材后，其性能達到下表所示的要求權利要求1.一種低成本耐候鋼，其特征在于鋼的化學成分按質量％為C 0. 06 0. 16，Si 0. 10 0. 55，Mn 0. 80 1. 70，P 0. 020 0. 065，S 彡 0. 015，Cu 0. 15 0. 25，Ni ( 0. 30，Nb ( 0. 075，B 0. 002 0. 005。其余為鐵和不可避免的雜質。2.如權利要求1所述的低成本耐候鋼，其特征在于，本鋼種在軋制成材后，其性能達到 下表所示的要求3.如權利要求1或2所述的低成本耐候鋼，其特征在于，產品形態是H型鋼或4 40mm 的板帶產品。4.如權利要求3所述的所述的無鉻耐候鋼H型鋼的制備方法，包括高爐鐵水轉爐煉鋼、 LF(或RH)精煉、異形坯(或矩形坯)連鑄、BD初軋、精軋、冷床空冷、矯直、切割成材H型 鋼，具體包括下列步驟1)鐵水預脫硫后運至轉爐進行冶煉；采用LF(或RH)精煉，使鋼的化學成分按質量％為C 0. 06 0. 16，Si 0. 10 0. 55，Mn 0. 80 1. 70，P 0. 020 0. 065，S 彡 0. 015，Cu 0. 15 0. 25，Ni ( 0. 30，Nb ( 0. 075，B 0. 002 0. 005 ；其余為鐵和不可避免的雜質；2)精煉完畢后進入異型坯(或矩形坯)連鑄工序，生產出近終型連鑄坯料(或矩形坯 坯料)；3)坯料采用冷裝或熱裝熱送方式進入加熱爐，加熱到1180 1280°C出爐，進行高壓水 除鱗；4)除完鱗的坯料通過輥道送至BD粗軋機和TM精軋機組軋制，粗軋后溫度不低于 1090°C，終軋溫度的控制對翼緣位置在830-870°C;軋制產品尺寸按照國標GB/T1U63-2005本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種低成本耐候鋼，其特征在于鋼的化學成分按質量％為：Ｃ　０．０６～０．１６，Ｓｉ　０．１０～０．５５，Ｍｎ　０．８０～１．７０，Ｐ　０．０２０～０．０６５，Ｓ≤０．０１５，Ｃｕ　０．１５～０．２５，Ｎｉ≤０．３０，Ｎｂ≤０．０７５，Ｂ０．００２～０．００５。其余為鐵和不可避免的雜質。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張思勛，董杰，王慧玉，尹德全，李廣艷，
申請(專利權)人：萊蕪鋼鐵集團有限公司，
類型：發明
國別省市：37