專利名稱：一種應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)耐候鋼板的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)耐候鋼板是集裝箱、鐵路車廂、城市地鐵車廂等的重要用材。隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，物流業(yè)迅猛增長，高強(qiáng)耐候鋼在減重、提速、增加貨運(yùn)量、延長設(shè)備使用壽命和降低物流成本都起著重要的作用。高強(qiáng)度耐候鋼是指σs≥450MPa的耐候鋼，這類鋼主要用在特種集裝箱、橋梁及高速火車車箱的制造上。由于高強(qiáng)度耐候鋼在要求高的耐蝕性的同時(shí)要求高的強(qiáng)度級(jí)別和較好的成形性能和焊接性能，因此對(duì)冶金工藝過程和設(shè)備控制水平要求很高。
(1)國外耐候鋼的發(fā)展概況美國是使用耐大氣腐蝕鋼最早的國家，1913年就開始研制耐大氣腐蝕用鋼，研制出含Cu-P-Cr-Ni的Cor-tenA鋼，它的耐大氣腐蝕性能是普碳鋼的4倍。后來美國在Cor-tenA的基礎(chǔ)上研制出以鉻錳合金化為主的Cor-Ten B系列。兩種耐候鋼在歐洲、日本得到了廣泛的應(yīng)用。
日本耐候鋼的發(fā)展較晚，1955年開始試制。引入美國的Cor-tenA鋼專利，生產(chǎn)出了SPA-H鋼，并研制了Cu-P系列的耐大氣腐蝕鋼，如Yaw-Ten50鋼種，既提高了鋼材的耐大氣腐蝕性能，又減輕了產(chǎn)品的自重，提高了運(yùn)載能力。如日本的新干線列車采用Yaw-Ten50以后，車輛自重減輕了7％，油罐車底盤采用Yaw-Ten50，取消了側(cè)梁，自重減輕了22％，載重量增加了5t。目前，日本已經(jīng)開發(fā)出屈服強(qiáng)度超過700Mpa的超高強(qiáng)度耐候鋼。
印度仿造Corten-A，研制出Sailcor-A系列鋼種，用于生產(chǎn)鐵路客車和貨車。韓國的耐候鋼主要是浦項(xiàng)生產(chǎn)的RAWS50。
在歐洲許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家如德國、瑞典也廣泛使用耐大氣腐蝕鋼制造車輛，主要為Cu-P-Cr-Ni系或Cu-P-Cr系。發(fā)展最前沿的是瑞典鋼公司新近研制的Domex系列，屈服強(qiáng)度為500、550、600、650、700MPa的集裝箱用耐候鋼。
國外代表性耐候鋼的化學(xué)成分見表1。
表1 國外代表性耐候鋼的化學(xué)成分

(2)國內(nèi)高強(qiáng)耐候鋼板的研發(fā)及應(yīng)用概況近年，我國寶鋼、武鋼、本鋼、鞍鋼、攀鋼等傳統(tǒng)流程熱軋板帶生產(chǎn)線已批量生產(chǎn)出集裝箱和鐵路等應(yīng)用的高強(qiáng)耐候鋼板，我國從20世紀(jì)60年代起廣泛研制耐候鋼，80年代著手耐候鋼的攻關(guān)并投入批量生產(chǎn)，進(jìn)入90年代，已開發(fā)出一批鋼號(hào)，其中有Cu-P系列、Cu-P-Re系列、Cu、P、Cr、Ni系列，09CuPTiRe、08CuPVRe、10MnCuPTi和09CuPCrNi已成為車輛制造的主導(dǎo)材料。
耐候鋼對(duì)耐腐蝕性有較嚴(yán)格的要求，其成分較其他鋼種也有較大的差別。國內(nèi)代表性耐候鋼的化學(xué)成分見表2。
表2 國內(nèi)代表性耐候鋼的化學(xué)成分

國內(nèi)鞍鋼、寶鋼、武鋼和攀鋼等幾家采用傳統(tǒng)流程的企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)的高強(qiáng)度耐候鋼的屈服強(qiáng)度在400MPa～550MPa級(jí)，相關(guān)性能見表3。
表3 國內(nèi)采用傳統(tǒng)流程開發(fā)生產(chǎn)的高強(qiáng)耐候鋼的性能

(3)薄板坯連鑄連軋流程高強(qiáng)耐候鋼研發(fā)概況二十世紀(jì)八十年代末在美國紐柯公司獲得成功的緊湊式帶鋼生產(chǎn)工藝(Compact Strip Production，簡稱CSP)的特征是薄板坯連鑄連軋工藝。珠鋼的CSP線是我國的第一條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，近年珠鋼在采用CSP技術(shù)生產(chǎn)耐候鋼方面的發(fā)展令人矚目，已成為國內(nèi)外最大的耐候鋼板材生產(chǎn)基地。馬鋼、邯鋼、漣鋼等薄板坯連鑄連軋企業(yè)也相繼開發(fā)生產(chǎn)出中低強(qiáng)度級(jí)別的耐候鋼板。同時(shí)，對(duì)采用薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)耐候鋼的工藝與組織性能相關(guān)機(jī)理也進(jìn)行了研究。
綜上所述，高強(qiáng)耐候鋼的研究與開發(fā)生產(chǎn)在國內(nèi)外的傳統(tǒng)流程上，從成分設(shè)計(jì)的種類到生產(chǎn)工藝控制技術(shù)已基本成熟，已開發(fā)生產(chǎn)出不同成分系列的高強(qiáng)耐候鋼，強(qiáng)度級(jí)別已達(dá)到700MPa。
采用薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)屈服強(qiáng)度450MPa以上的高強(qiáng)耐候鋼板的新的成分設(shè)計(jì)和工藝在國內(nèi)外還未見報(bào)道。由于薄板坯連鑄連軋的冶金流程、材料的冶金凝固過程特征、相變歷史和工藝過程同傳統(tǒng)流程均有不同，如目前世界上已投產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線中，約占三分之二是CSP線，而CSP線難以生產(chǎn)碳含量在0.08-0.16％的包晶鋼，因此需要在冶金成分設(shè)計(jì)以及工藝控制上采取新的設(shè)計(jì)和工藝路線，以較低成本生產(chǎn)適合于薄板坯連鑄連軋流程的高強(qiáng)耐候鋼板，以滿足市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的工藝。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的工藝，該工藝針對(duì)薄板坯連鑄連軋流程特點(diǎn)及鋼水的冶金成分，采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、薄板坯連鑄、鑄坯凝固后直接進(jìn)入輥底式加熱或均熱爐、熱軋、層流冷卻、卷取工藝流程，其中薄板坯入爐溫度為900～1100℃，出爐溫度1050～1180℃，終軋溫度850～910℃，經(jīng)層流冷卻后卷取溫度550～650℃，鋼水的冶金成分范圍是C0.04～0.07wt％；Si0.3～0.5wt％；Mn0.4～1.2wt％；P0.075～0.10wt％；S≤0.005wt％；Cu0.20～0.40wt％；Ni0.15～0.35wt％；Ti0.02～0.15wt％；Cr0.3～0.5wt％；Alt0.025～0.035wt％；O≤0.003wt％；N≤0.006wt％。
采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的屈服強(qiáng)度范圍在450MPa～700MPa，板材厚度范圍為1.0～8.0mm。
本發(fā)明的特點(diǎn)是，發(fā)揮薄板坯連鑄連軋短流程工藝的特點(diǎn)，根據(jù)鋼的晶粒細(xì)化和納米尺寸析出物析出強(qiáng)化原理，采用Ti微合金化技術(shù)生產(chǎn)高性能、高強(qiáng)度耐候鋼板。其優(yōu)點(diǎn)在于，可穩(wěn)定地獲得鋼板的高強(qiáng)度、高成形性能、高耐候性和良好的焊接性能，鋼的冶金成分較簡單，合金化生產(chǎn)成本較低，是用于生產(chǎn)集裝箱、鐵路車廂和需要耐候高強(qiáng)度的工業(yè)設(shè)施建設(shè)的理想板材。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的工藝，針對(duì)薄板坯連鑄連軋流程特點(diǎn)及鋼水的冶金成分，采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、薄板坯連鑄、鑄坯凝固后直接進(jìn)入輥底式加熱或均熱爐、熱軋、層流冷卻、卷取工藝流程，其中薄板坯入爐溫度為900～1100℃，出爐溫度1050～1180℃，終軋溫度850～910℃，經(jīng)層流冷卻后卷取溫度550～650℃，鋼水的冶金成分范圍是C0.04～0.07wt％；Si0.3～0.5wt％；Mn0.4～1.2wt％；P0.075～0.10wt％；S≤0.005wt％；Cu0.20～0.40wt％；Ni0.15～0.35wt％；Ti0.02～0.15wt％；Cr0.3～0.5wt％；Alt0.025～0.035wt％；O≤0.003wt％；N≤0.006wt％。
針對(duì)以上的工藝，下面列舉一些實(shí)施例結(jié)果，見表5。
表5 應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼的實(shí)施例結(jié)果]


權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的工藝，其特征在于針對(duì)薄板坯連鑄連軋流程特點(diǎn)及鋼水的冶金成分，采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、薄板坯連鑄、鑄坯凝固后直接進(jìn)入輥底式加熱或均熱爐、熱軋、層流冷卻、卷取工藝流程，其中薄板坯入爐溫度為900～1100℃，出爐溫度1050～1180℃，終軋溫度850～910℃，經(jīng)層流冷卻后卷取溫度550～650℃，鋼水的冶金成分范圍是C0.04～0.07wt％；Si0.3～0.5wt％；Mn0.4～1.2wt％；P0.075～0.10wt％；S≤0.005wt％；Cu0.20～0.40wt％；Ni0.15～0.35wt％；Ti0.02～0.15wt％；Cr0.3～0.5wt％；Alt0.025～0.035wt％；O≤0.003wt％；N≤0.006wt％。
全文摘要
一種應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的工藝，該工藝針對(duì)薄板坯連鑄連軋流程特點(diǎn)及鋼水的冶金成分，采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、薄板坯連鑄、鑄坯凝固后直接進(jìn)入輥底式加熱或均熱爐、熱軋、層流冷卻、卷取工藝流程，其中薄板坯入爐溫度為900～1100℃，出爐溫度1050～1180℃，終軋溫度850～910℃，經(jīng)層流冷卻后卷取溫度550～650℃。本發(fā)明的特點(diǎn)是，發(fā)揮薄板坯連鑄連軋短流程工藝的特點(diǎn)，根據(jù)鋼的晶粒細(xì)化和納米尺寸析出物析出強(qiáng)化原理，采用Ti微合金化技術(shù)，穩(wěn)定地獲得鋼板的高強(qiáng)度、高成形性能、高耐候性和良好的焊接性能，鋼的冶金成分較簡單，合金化生產(chǎn)成本較低，是用于生產(chǎn)集裝箱、鐵路車廂和需要耐候高強(qiáng)度的工業(yè)設(shè)施建設(shè)的理想板材。
文檔編號(hào)C22C38/50GK1785543SQ200510036889
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者毛新平, 康永林, 李烈軍, 林振源, 周建, 謝利群, 陳學(xué)文, 許傳棻, 劉義軍, 鄒安華, 莊漢洲, 王湘飛, 張武彬, 霍向東, 孫新軍 申請(qǐng)人:廣州珠江鋼鐵有限責(zé)任公司