專利名稱：高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及低合金鋼制造領域的 一種高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候 鋼及其生產方法，其可應用于集裝箱和鐵^^車廂等設備中。
背景技術：
目前，世界上每年約有1/6年產量的鋼材因大氣腐蝕而耗損，尤其在我國每 年因此遭受的直接經濟損失就超過100億元。為了解決該問題，人們發(fā)展出諸 如對鋼材進行打磨、涂裝等手段，但采取該等措施所需費用常會占到工程投資 總費用的相當比例，造成大量的人力、財力和物力花費。經業(yè)界人士的長期研 究，人們又發(fā)現，通過對鋼材材料的組分及制備工藝進行調整，可制成耐銹蝕 的不銹鋼，但若將不銹鋼大規(guī)模使用，則成本將高得難以承受，且不銹鋼的力 學性能和焊接性能很難滿足各種工程的需要。在這樣的情況下，耐候鋼應運而 生?，F有的耐候鋼可以分為兩類其中一類含O. 07-0. 15%的磷，稱為高耐候性 鋼；另一類磷含量<0. 04%,稱為焊接結構用耐候鋼。耐候鋼的強度和耐候性可 隨銅、鉻、鎳、錳、鈦等元素的合金化程度提高而相應提高，然而高磷耐候鋼 由于添加磷從而引起成分偏析、低溫韌性降低、焊接性差和屈強比高等缺陷。 在我國約占90%集裝箱和鐵路車輛均采用耐候鋼制備，但因我國的特種鋼產能有 限，故而其中尚有約40%的用量需要進口。我國現有耐大氣腐蝕低合金鋼主要是 09CuPCrNi和09CuPTiRe，其強度級別分別是2婦Pa和345MPa,并不能完全滿 足我國鐵路運輸高速、重載發(fā)展的要求。如何開發(fā)出具有高強度、低屈強比、 低厚度、良好焊接性能以及耐候性的鋼材已經成為業(yè)界長期關注的問題。如下 所列專利即披露了本領域技術人員于該領域所作研究的一些進展
專利號為ZL20081004963.X的發(fā)明專利提出了 一種屈服強度大于45畫Pa級 超低碳熱軋耐候鋼。其采用了超低碳(0. 01 ~ 0. 05°/。)設計，保證了該鋼的焊接 性。但其耐候性能達不到美國ASTM G101標準和日本JISF標準所要求的耐候性 能指標，且含0. 05 ~ 0. 5%Mo，成本較高。
專利號為ZL200510111858. 6的發(fā)明專利提出了一種高強度低合金耐大氣腐
4蝕鋼及其生產方法，該鋼種通過添加銅、鉻、鎳等合金元素而得到優(yōu)良的耐大
氣腐蝕性能及低溫沖擊韌性，且強度較高，屈服強度大于550MPa,但其鈮(含 量0. 05 ~ 0. 065%)和鉬(含量0. 20 ~ 0. 45%)用量4支大，成本高。
專利號為ZL200610125365. 2的發(fā)明專利提出了一種高強度耐候鋼及其生產 方法，該鋼種屈服抗拉強度很高，低溫沖擊韌性好，但該鋼延伸率較低，另夕卜， 采用鉬含量較高，以及淬火+回火調質工藝，使得生產成本高，生產周期長。
專利號為ZL200510045624. 6的發(fā)明專利提出了一種經濟型耐候鋼，該鋼種 通過以銅、錳、硅、鋁等合金化，并筒單調整普通低碳鋼(Q235 )的部分元素 含量，在不改變Q235鋼生產工藝條件下，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，但該鋼屈服強度較低，僅為345MPa級。
專利號為ZL200510019116. 0的發(fā)明專利提出了一種高韌性耐大氣腐蝕鋼。 該鋼以Cu-Cr-Ni系為基礎，具有較好的低溫沖擊韌性。但合金元素Mn含量達 到了 2. 10~3. 0%,致使碳當量過高，不利于鋼的焊接性能。
專利號為US6315946的發(fā)明專利提出了 一種超低碳貝氏體耐候鋼，該鋼碳含 量為0. 015~ 0. 035%，盡管做到了極低碳水平，但通過規(guī)定鉬、銅、鉻、釩含量 以及加入硼來保證其強度和淬透性，促進貝氏體轉變，使得合金含量過高引起 焊接性以及低溫韌性降低，而在生產工藝上經過熱機械控制軋制工藝后，即直 接加速冷卻，沒有充分利用鈮等析出強化和組織細化作用。
專利號為US 6056833的發(fā)明專利提出了 一種熱機械控扎高強度低屈強比耐 候鋼，其屈服強度大于490MPa，屈強比小于O. 85,該鋼以銅、鎳、鉻為基礎， 但釩含量過高(0. 06%_0. 14%)，增加了鋼的成本，降低了鋼的焊接性和低溫韌性。
但綜觀上述專利所披露的技術，其均存在一定的不足，不能完全滿足我國集 裝箱以及鐵路車輛的服役要求和生產設備狀況的實際需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提出一種具有低成本、高強度、低屈強比、高耐候 以及優(yōu)異的低溫韌性和焊接性能的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼，從 而克服現有技術中的不足。
為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術方案
一種高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼，其特征在于，該鋼種包含的 組分及重量百分比分別為碳0. 05 ~ 0. 10°/。、硅0. 30 ~ 0. 45%、錳1. 00 ~ 1. 50%、 磷《0. 015°/。、辟lX 0. 01%、 4各0. 50 ~ 0. 70%、 4臬0. 20 ~ 0. 30%、銅0, 20 ~ 0. 40%、
5鋁《0. 05%、鈦0. 01 ~ 0. 025%、鈮0. 03 ~ 0. 05%以及余量的鐵和雜質。 進一步的，該鋼種的焊接冷裂紋敏感系數
C,=匸+ &730 + (^/" + 0/ + 0)/20 + 7^0/15 + ^760 + 7/10 + 53^:0. 2。 同時，其耐腐蝕指數1>6. 0,其計算公式參照美國ASTM G101標準，具體 如下
/ = 26.01Cm + 3.8謹+1.2C,' +1.49S,' +17.28P - 7.92C虛 _9.1層-33.39C"2
或參照日本JISF標準，其耐腐蝕指數J〉1,其計算公式如下
J = 1 /[(1.0 — 0.16C) x (1.05 — x (1.04 — 0.01671/") x (1.0 _ 0.5P) x (1.0 +1.9S)
(1.0 — 0. lCw) x (1.0 _ 0. 12jV/) x (1.0 _ 0.3Afo) x (1.0 — 1.77V)] °
且該鋼種的屈服強度> 450MPa。 該鋼種是采用如下工藝制備的
采用鐵水預脫硫、轉爐頂底復合吹煉、RH真空循環(huán)脫氣工藝以及鈣處理和 LF精煉工藝處理鐵水，獲得軋鋼所需鋼錠，將鋼錠加熱到12Q0 125(TC,并進 行均熱處理，而后對鋼錠進行兩階段控制軋制處理，軋制溫度控制在810 ~ 1150 。C ,其后對經熱軋的鋼材進行控制冷卻處理，使鋼材迅速冷卻至55Q ~ 590°C , 最后對鋼材進行巻取，得到成品耐候鋼種。
本發(fā)明的另一目的在于提出一種制備如上所述高強度低合金熱軋鐵素體貝 氏體耐候鋼的工藝，其流程簡潔、易于操作、成本低，該方法為
采用轉爐煉鋼得到軋鋼所需鋼錠，將鋼錠加熱到1200 ~ 1250°C,并進行均 熱處理，而后對鋼錠進行兩階段控制軋制處理，軋制溫度控制在810~ 1150°C, 其后對經熱軋的鋼材進行控制冷卻處理，使鋼材迅速冷卻至550 ~59Q°C,最后 對鋼材進行巻取，得到成品耐候鋼種，其屈服強度^ 450MPa。
具體而言，該方法中獲取軋鋼所需鋼4t的過程為
依次采用鐵水預脫硫、轉爐頂底復合吹煉、RH真空循環(huán)脫氣工藝以及鈣處 理和LF精煉工藝處理鐵水，獲得鋼錠包含的組分及其重量百分比為碳O. 05~ 0. 10%、石圭0. 30 ~ 0. 45%、 4孟1. 00 ~ 1. 50%、石粦《0.015%、辟lX 0. 01%、纟各0.50~ 0. 70°/。、 4臬0. 20 ~ 0. 30°/。、銅0. 20 ~ 0. 40°/。、鋁《0. 035%、 4太0. 01 ~ 0. 025%、鈮 0. 03 ~ 0. 05%以及余量的鐵和雜質。
所述均熱處理持續(xù)的時間為1 ~ 2小時。
所述對鋼錠進行兩階段控制軋制處理的工藝參數為
再結晶區(qū)軋制開軋溫度控制在1120 115(TC之間，未再結晶區(qū)軋制精軋開軋溫度控制在940 ~ 980'C之間，精軋結束溫度控制在810 ~ 830。C之間。
所述對經熱軋的鋼材進行控制冷卻處理的過程中，冷卻速率在15~20°C/s
的冷卻速率。
該方法包括如下具體步驟
采用轉爐煉鋼得到軋鋼所需鋼4^;
將鋼錠加熱到1200 ~ 1250°C，并均熱處理1 ~ 2小時，使鋼錠中合金元素完 全固溶；
對鋼錠進行兩階段控扎，再結晶區(qū)軋制開軋溫度控制在1120~ 115(TC之間， 未再結晶區(qū)軋制精軋開軋溫度控制在940 980。C之間，精軋結束溫度控制在 810 — 830。C之間；
軋制完成后，對鋼材進行控制冷卻處理，冷卻開始溫度控制在8G0 ~ 8 30 。C 之間，而后以15 ~ 2(TC /s的冷卻速率將鋼材冷卻到550 ~ 590°C;
對冷卻后的鋼材進行巻取，巻取溫度控制在550 59(TC之間，最終得到成 品耐候鋼種，其屈服強度> 450MPa,焊接冷裂紋^:感系數《0. 2.
本發(fā)明通過對鋼的成分進行特殊設計，并對鋼的冶煉、軋制和控冷工藝進 行調整，從而使生成的耐候鋼具有均勻的針狀鐵素體+貝氏體組織，避免形成珠 光體組織，其屈服強度在450MPa級以上，同時本發(fā)明采用的低磷設計方案在保 證鋼具有高耐候性的同時還表現出優(yōu)異的低溫韌性和焊接性。
在本發(fā)明的鋼的組分的設計方案中，著重考慮了該耐候鋼中各組分的作用，
即
碳碳是提高鋼強度最經濟有效的合金元素，但碳含量過高會顯著惡化鋼 的焊接性能，本發(fā)明采用低碳設計，以獲得單一的同類型鐵素體組織，抑制珠 光體組織及其它碳化物的形成，從而避免了不同組織、不同相之間較高的電位 差，獲得優(yōu)異的耐大氣腐蝕性能和焊接性能，本發(fā)明確定碳含量的最佳范圍為 0. 05 ~ 0. 10°/。。
硅具有耐氯化物腐蝕破裂，耐點蝕，耐濃熱硝酸，抗氧化，耐海水腐蝕 等作用。當硅含量比較多時，可以在鋼表面形成富硅保護膜，從而具有很好的 耐蝕性，當硅與銅、鉻配合時，可以提高鋼的耐海洋大氣腐蝕性能。本發(fā)明確 定硅含量的最佳范圍為0. 30 ~ 0. 45%。
錳錳是重要的強韌化元素，是奧氏體穩(wěn)定化元素，能擴大鐵碳相圖中的 奧氏體區(qū)，促進鋼的中溫組織轉變，得到以針狀組織為主的存i觀組織，這種組 織與傳統(tǒng)的鐵素體+珠光體相比，具有較好的組織均勻性，優(yōu)良的耐候性能，高的強度和優(yōu)異的低溫韌性，含iy。的錳約可提高抗拉強度100MPa。隨著錳含量的 增加，鋼材的強度明顯增加，但是沖擊轉變溫度幾乎不發(fā)生變化。太高的錳含 量有損于鋼的韌性，而太低的錳含量則不能有效促進中溫組織轉變。本發(fā)明確 定錳含量的最佳范圍為1. 00~1. 50%。
磷磷是提高耐大氣腐蝕性能最有效的合金元素之一。一4i磷含量在0. 08 ~ 0. 15%時耐蝕性最佳。然而為了保證焊接性，不宜采用增加磷的方法來提高鋼的 耐蝕性，應將磷控制在0. G4。/。以下，因磷含量降低而造成的耐候性損失可由添加 鉻、鎳來彌補。本發(fā)明確定磷含量的最佳范圍為《0. 015°/。。
硫高的硫含量會大幅度提高鋼的耐候性，并可通過磷的適量合理偏聚， 彌補極低碳鋼晶間強度降低的不足。本發(fā)明確定硫含量的最佳范圍為《0. 01°/。。
鉻鉻是提高淬透性的有效元素。鉻也能使鋼表面形成致密的氧化膜，提 高鋼的鈍化能力，從而提高鋼的耐大氣腐蝕能力。耐大氣腐蝕鋼中鉻的含量一 般為0. (最高為1. 3%)。當鉻與銅同時加入鋼中時，耐候效果尤為明顯。
本發(fā)明確定鉻含量的最佳范圍為0. 50 ~ 0. 70%。
鎳鎳能提高鋼的淬透性，具有一定的強化作用，加入1°/。的鎳可提高鋼材 強度約2謹Pa。在提高鋼材強度的同時，鎳還能顯著地改善鋼材的低溫韌性。使 基材和焊接熱影響區(qū)低溫韌性大幅度提高。鎳還能有效阻止銅的熱脆引起的網 裂以及顯著提高鋼的耐候性能，尤其是耐海水腐蝕性能。其加入量小于O. 10%, 則起不到耐腐蝕作用，但含量過高易造成鋼板氧化皮難以脫落且增加鋼材的成 本。本發(fā)明確定鎳含量的最佳范圍為0. 20 ~ 0. 30%。
銅在鋼中加入一定量銅的時候，無論在鄉(xiāng)村大氣、工業(yè)大氣或海洋大氣 中，都具有較普通碳鋼優(yōu)越的耐腐蝕性能。而且在污染嚴重的環(huán)境中，效果更 明顯。此外，銅還有利于獲得良好的低溫韌性，增加鋼的疲勞裂紋擴展能力。 當銅含量過高時，易產生銅脆現象，鋼板焊接影響區(qū)韌性會降低，而且在鋼坯 加熱過程中易產生網裂。本發(fā)明確定銅含量的最佳范圍為0.20 - 0. 40%。
鋁鋁是鋼中的主要脫氧元素，并可以用來阻止晶粒長大。然而當鋁含量 大于0. 035%時，將導致鋁的氧化物夾雜增加，降低鋼的純凈度，不利于鋼的韌 性和耐候性。本發(fā)明確定鋁含量的最佳范圍為《0. 05%。
鈦鈦是強氮化物形成元素。鈦的氮化物能有效地釘扎奧氏體晶界，有利 于控制奧氏體晶粒的長大。本發(fā)明確定鈦含量的最佳范圍為0. 01 ~ 0. 025%。
鈮鈮是強碳氮化物形成元素，能提高鋼的奧氏體再結晶溫度。奧氏體可 以在更高的軋制溫度下進行軋制，并通過延遲奧氏體向鐵素體的轉變，提高針狀組織的體積分數。此外，鈮在控制軋制和控制冷卻過程中起到析出強化作用， 通過鈮的碳氮化物的應變誘導析出可以釘扎奧氏體晶粒，細化奧氏體晶粒并提 高強度及低溫韌性。鈮可以單獨或與鈦一起復合加入以通過沉淀強化提高鋼的 機械性能。但過高的鈮也易與鐵、碳等元素形成低熔點共晶物，從而增加焊縫
金屬產生熱裂紋的傾向。本發(fā)明確定鈮含量的最佳范圍為0. 03 ~ 0. 05°/。。
與現有技術相比，本發(fā)明的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼及其生 產方法具有的優(yōu)點在于本發(fā)明鋼種成分簡單，為低碳Cu-Cr-Ni成分系列，且 通過添加微量合金元素以及控制磷硫含量，而不添加淬透性元素硼，得到針狀 鐵素體+貝氏體組織，其較之一般貝氏體鋼組織更均勻，耐候性更好，同時，本 發(fā)明鋼種種通過添加微量鈮、鈦、釩產生固溶強化以及沉淀析出來提高鋼的強 度和韌性；而在本發(fā)明鋼的制備工藝中，采用控軋控冷技術進行生產，無須調 質或回火等熱處理，縮短了生產周期而且降低了生產成本。達到很好的經濟效 益；另外，本發(fā)明采用低磷方案，克服以往鋼種因加磷提高耐候性而影響焊接 性能的缺點，得到優(yōu)異的焊接性能。本發(fā)明可廣泛應用于橋梁、建筑、集裝箱、 鐵路車廂等領域。


圖1是實施例1中高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼微觀組織的掃描 電鏡照片；
圖2是圖1所示鋼的制備方法中控制冷卻工藝的參數控制圖； 圖3是圖1所示鋼的耐候性能評價圖。
具體實施例方式
以下結合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。 該高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼(本實施例鋼種)的組分及其重
量百分比如表l所示，其較之專利號為ZL200810046963. X的發(fā)明專利提出的鋼 (對比鋼種)，合金成分中不含鉬，成本相對較低，且強度以及延伸率更高，并
具有優(yōu)異的低溫韌性。另，本實施例鋼種的焊接冷裂紋敏感系數為
= 0.08 + 0.4 / 30 + (1.09 + 0.3 + 0.63) / 20 + 0.005 /15 + 0.24/60 + 0.006/10 = 0.199 °
如圖1所示，本實施例鋼種具有針狀鐵素體+貝氏體組織構造，，其較之一 般貝氏體鋼組織更均勻，耐候性更好。該高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼的制備工藝為 采用鐵水預脫硫、轉爐頂底復合吹煉、RH真空循環(huán)脫氣工藝，同時進行鈣
處理和LF精煉工藝處理鐵水，獲得220mm厚的鋼錠，其包含的組分及其重量百
分比同表1所示的本實施例鋼種的組成；
耳又三塊鋼4t加熱到1200左右，并均熱處理2小時，使鋼4t中合金元素完全
固溶；
對三塊鋼錠進行兩階段控扎，再結晶區(qū)軋制開軋(粗軋)溫度控制在1100 。C左右，未再結晶區(qū)軋制精軋開軋溫度(精軋開始溫度)控制在95(TC左右，各 鋼錠精軋結束溫度分別控制在818°C、 824°C、 830°C,粗軋總壓下率為82%，精 軋總壓下率為80%;
軋制完成后，對鋼材進行控制冷卻處理，各鋼錠冷卻開始溫度分別控制在 810°C、 815°C、 820°C,而后以20°C/s的冷卻速率將鋼材冷卻到562°C 、 570°C、 585°C;
對冷卻后的鋼材進行巻取，巻取溫度控制在550 ~ 59(TC之間，最終得到三 塊厚度在8隱的成品耐候鋼，其屈服強度》450MPa，焊接冷裂玟敏感系數《2. 0。
按照GB6397-86標準對上述三塊成品耐候鋼(本實施例鋼種1號板、2號板、 3號板)及專利號200810046963. X鋼(對比鋼種)進行力學性能測試進行，拉 伸試樣標距滿足"=5.65^ ,測試結果如表2所示。根據鐵道標準TB/T2375-93 對本實施例鋼種進行耐腐蝕性測試，測得本發(fā)明鋼的腐蝕速率為普碳鋼Q235B 的61% (如圖3所示)，具有非常優(yōu)異的耐大氣腐蝕性能。
另外，根據美國ASTM G101標準和日本JISF標準分別對本實施例鋼種及對 比鋼種進行耐候性測試，結杲表明，本實施例高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體 耐候鋼的耐候性指數遠大于對比鋼種(其計算所得美國ASTM G101標準指標i" 小于6. 0，日本JISF標準指標/小于1,達不到耐候鋼標準所規(guī)定的耐候性能， 如表3所示)。
表1本實施例鋼種與對比鋼種的組分及其重量百分比含量
cSiMnPSCrNi
實施例1鋼種 3十t匕《岡^t0. 08 0. 0180. 4 0. 151. 09 1. 560. 011 0. 020, 004 0. 0080. 63 0. 250. 24 0. 16CuAlTiVNbMo
實施例1鋼種0. 30. 0480. 019一0. 04——
只于t匕4岡^t0. 17—-—0. 0190. 070. 001
表2本實施例鋼種與對比鋼種的力學性能測試對照
厚度屈服強度抗拉強度C濯-40°C
屈強比延伸率/"/
/mm/MPa/MPa
實施例1鋼種1號板84956400. 7725. 0099. 2
實施例1鋼種2號板85707250. 7822. 592. 6
實施例1鋼種3號板85456850. 7922. 579. 8
124856380. 762286
表3本實施例鋼種與對比鋼種的耐候性能評價
J/美國標準//曰本標準
實施例1鋼種6,6769161. 054403
4.7020850. 99905權利要求
1.一種高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼，其特征在于，該鋼種包含的組分及重量百分比分別為碳0.05～0.10％、硅0.30～0.45％、錳1.00～1.50％、磷≤0.015％、硫≤0.01％、鉻0.50～0.70％、鎳0.20～0.30％、銅0.20～0.40％、鋁≤0.05％、鈦0.01～0.025％、鈮0.03～0.05％以及余量的鐵和雜質。
2. 根據權利要求1所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼，其特征在于，該鋼種的焊接冷裂玟敏感系數A", -c + ^vso + cT^ + az + C/O/so + Mo/is + A^o + r/io + s^^o. 2。同時，其耐腐蝕指數1>6. 0，其計算公式參照美國ASTM G101標準，具體如下/ = 26.010/ + 3.8謹+ 1.2Cr + 1.4箭+ 17.28尸- 7.92C禮-9.1M -33.39Cw2或參照日本JISF標準，其耐腐蝕指數J〉1,其計算公式如下J = 1 /[(1.0 — 0.16C) x (1.05 — 0.05S/) x (1.04 — 0.016Af") x (1.0 — 0,5P) x (1.0 +1.9S)(1.0 — 0. x (1.0 — 0.12A^/') x (1.0 — 0.3iWo) x (1.0 _ 1.777)] °
3. 根據權利要求l所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼，其特征在于，該鋼種的屈服強度》450MPa。
4. 根據權利要求l所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼，其特征在于，該鋼種是采用如下工藝制備的采用鐵水預脫硫、轉爐頂底復合吹煉、RH真空循環(huán)脫氣工藝以及鈣處理和LF精煉工藝處理鐵水，獲得軋鋼所需鋼錠，將鋼錠加熱到120Q 125(TC,并進行均熱處理，而后對鋼錠進行兩階段控制軋制處理，軋制溫度控制在810 ~ 1150°C，其后對經熱軋的鋼材進行控制冷卻處理，使鋼材迅速冷卻至550 ~ 590°C,最后對鋼材進行巻取，得到成品耐候鋼種。
5. —種高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼的制備方法，其特征在于，該方法為采用轉爐煉鋼得到軋鋼所需鋼錠，將鋼錠加熱到1200 ~ 1250°C，并進行均熱處理，而后對鋼錠進行兩階^L控制軋制處理，軋制溫度控制在810 1150。C，其后對經熱軋的鋼材進行控制冷卻處理，使鋼材迅速冷卻至55Q~ 590°C,最后對鋼材進行巻取，得到成品耐候鋼種，其屈服強度》45畫Pa。
6. 根據權利要求5所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼的制備方法，其特征在于，該方法中獲取軋鋼所需鋼錠的過程為依次采用鐵水預脫硫、轉爐頂底復合吹煉、RH真空循環(huán)脫氣工藝以及鈣處理和LF精煉工藝處理鐵水，獲得鋼錠包含的組分及其重量百分比為碳O. 05~0.10°/。、硅0. 30~ 0. 45%、錳1.00~1.50%、磷《0.015%、石克《0.01%、 4各0. 50~0. 70°/。、 4臬0. 20 ~ 0. 30°/。、銅0. 20 ~ 0. 40%、鋁《0. 035%、鈦0. 01 ~ 0. 025%、鈮0. 03 ~ 0. 05%以及余量的鐵和雜質。
7. 根據權利要求5所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼的制備方法，其特征在于，所述均熱處理持續(xù)的時間為1 ~2小時。
8. 根據權利要求5所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼的制備方法，其特征在于，所述對鋼錠進行兩階段控制軋制處理的工藝參數為再結晶區(qū)軋制開軋溫度控制在1120~ 115(TC之間，未再結晶區(qū)軋制精軋開軋溫度控制在94 0 ~ 9 8 (TC之間，精軋結束溫度控制在810 ~ 8 3 (TC之間。
9. 根據權利要求5所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼的制備方法，其特征在于，所述對經熱軋的鋼材進行控制冷卻處理的過程中，冷卻速率在15 ~ 20°C/s的冷卻速率。
10. 根據權利要求5所述的高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼的制備方法，其特征在于，該方法包括如下具體步驟采用轉爐煉鋼得到軋鋼所需鋼錠；將鋼錠加熱到1200 ~ 125(TC,并均熱處理1 ~ 2小時，使鋼錠中合金元素完全固溶；對鋼錠進行兩階段控扎，再結晶區(qū)軋制開軋溫度控制在1120 115(TC之間，未再結晶區(qū)軋制精軋開軋溫度控制在940 98(TC之間，精軋結束溫度控制在810~ 830。C之間;軋制完成后，對鋼材進行控制冷卻處理，冷卻開始溫度控制在80Q 830。C之間，而后以15 ~ 20。C/s的冷卻速率將鋼材冷卻到550 ~ 590°C;對冷卻后的鋼材進行巻取，巻取溫度控制在550 59(TC之間，最終得到成品耐候鋼種，其屈服強度》450MPa，焊接冷裂玟敏感系數《2. 0。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼及其制備方法。該鋼包含的組分及重量百分比分別為碳0.05～0.10％、硅0.30～0.45％、錳1.00～1.50％、磷≤0.015％、硫≤0.01％、鉻0.50～0.70％、鎳0.20～0.30％、銅0.20～0.40％、鋁≤0.05％、鈦0.01～0.025％、鈮0.03～0.05％以及余量的鐵和雜質。其屈服強度≥450MPa，焊接冷裂紋敏感系數≤0.2。本發(fā)明具有低成本、高強度、低屈強比、高耐候以及優(yōu)異低溫韌性和焊接性能，其制備工藝流程簡潔、易于操作。本發(fā)明可廣泛應用于橋梁、建筑、集裝箱、鐵路車廂等領域。
文檔編號C22C38/50GK101660099SQ20091018049
公開日2010年3月3日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權日2009年10月16日
發(fā)明者冉 李, 李化龍, 楊瑞青, 許振剛, 郭海榮, 陳愛華 申請人:江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司