專利名稱：一種稀土處理的耐蝕風(fēng)電用鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低合金高強(qiáng)度鋼領(lǐng)域，特別涉及一種稀土處理的耐蝕風(fēng)電用鋼板。
背景技術(shù)：
隨著國家能源戰(zhàn)略政策的調(diào)整，風(fēng)力發(fā)電作為清潔和可再生能源越來越受到國家的重視，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)亦蒸蒸日上，蓬勃發(fā)展，風(fēng)電鋼板用量呈現(xiàn)不斷增加的趨勢， 強(qiáng)度級別提高也很快，與此同時(shí)，復(fù)雜的使用工況環(huán)境不僅要求鋼板具有高強(qiáng)高韌性能，還要求鋼板具有良好的耐腐蝕性能和其它特殊性能。目前國內(nèi)公開的同級別鋼板制造方法如下中國專利CN1018M525A公開了“一種熱軋鋼板生產(chǎn)方法”，該熱軋鋼板化學(xué)成分重量百分比為 C 0. 10 0. 22%, Si 彡 0. 35%, Mn :0. 60% 0. 80%, P 彡 0. 025%, S (0. 025%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)元素組成。用常規(guī)連鑄方法將其澆鑄成200mm厚的連鑄板坯，加熱至1150°C 1200°C進(jìn)行粗軋，粗軋后中間板坯厚度在30mm 36mm，采用無芯移送熱卷箱卷取，終軋溫度范圍為830°C 870°C，精軋后以40 50°C /s的冷速冷卻到 650 700°C，然后以10 20°C /s的冷速通過層流冷卻到540 580°C的溫度范圍內(nèi)卷取。 采用本方法生產(chǎn)的Q345低合金高強(qiáng)度熱軋鋼板具有成本低、力學(xué)性能穩(wěn)定、強(qiáng)韌性匹配良好等特點(diǎn)。中國專利CN102151696A公開了“一種Q345鋼板的控溫軋制方法”將Q345鋼板坯在推鋼式加熱爐中于預(yù)熱段、加熱段、均熱段后出爐，并除去氧化皮；在1000 1050°C進(jìn)行第一階段軋制，總變形量為50 60%，然后空冷或水冷待溫；待降至900 950°C時(shí)進(jìn)行第二階段軋制，總變形量為20 40%，終軋溫度為800 850°C，然后快速水冷或空冷。本發(fā)明通過采用第一、第二階段的控制軋制，即再結(jié)晶區(qū)軋制和未再結(jié)晶區(qū)軋制相結(jié)合在較高溫度下對奧氏體再結(jié)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行大的加工變形量，通過奧氏體晶粒的形變、再結(jié)晶的反復(fù)進(jìn)行使得奧氏體再結(jié)晶晶粒細(xì)化；待溫之后的軋制，是在未再結(jié)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行充分的變形，保證奧氏體在再結(jié)晶區(qū)的總變形量的前提下，能實(shí)現(xiàn)單道次較大變形的軋制。上述公開專利均獲得了力學(xué)性能穩(wěn)定、強(qiáng)韌性匹配良好的Q345鋼板，不足之處是均未涉及鋼的耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種屈服強(qiáng)度大于345MPa，具有良好塑性、低溫沖擊韌性和耐腐蝕性能的稀土處理的耐蝕風(fēng)電用鋼板。本發(fā)明的突出優(yōu)勢在于通過加入稀土改變夾雜物形態(tài)，并使其交流阻抗的極化電阻增大，極化曲線的腐蝕電位正移，降低了腐蝕電流密度，抵制了均勻腐蝕，顯著改善鋼的耐蝕性，提高鋼板的抗HIC和SSC性能。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 05 0. 09%、Si :0. 25 0. 50%、Mn 1. 20 1. 60%、P 彡 0. 020%,S 彡 0. 010%,Nb :0. 01 0. 03%,RE(Ce) :0. 01 0. 03%，余量為!^e和不可避免的雜質(zhì)。按所述的的化學(xué)成分冶煉，并澆鑄成鋼錠，將鋼錠制造成所述鋼板。本發(fā)明選擇的主要合金元素及其含量在本發(fā)明鋼中的作用碳(C)碳對鋼的強(qiáng)度、低溫沖擊韌性、焊接性能產(chǎn)生顯著影響。碳含量過低會(huì)使 NbC生成量降低，影響控軋效果，也會(huì)增大冶煉控制難度，碳含量過高，又會(huì)使鋼冷卻過程中貝氏體的生產(chǎn)量減少，因此，本發(fā)明設(shè)定的最佳碳含量為0. 05 0. 09%。硅(Si)本發(fā)明中硅含量控制在0.25 0.50%，硅主要以固溶強(qiáng)化形式提高鋼的強(qiáng)度，超過0.5%時(shí)，會(huì)造成鋼的韌性下降。錳(Mn)本發(fā)明中錳含量控制在1. 20 1. 60%，錳的成本低廉，并且錳能促使貝氏體的轉(zhuǎn)變，其固溶強(qiáng)化作用會(huì)使鋼的抗拉強(qiáng)度大幅度上升，因此本發(fā)明中把錳作為主要
合金兀素。磷和硫(P、S)由于鋼中的P、S含量必須控制在較低的范圍，只有冶煉純凈鋼，才能保證本發(fā)明鋼的性能。本發(fā)明鋼P(yáng)含量控制在0. 020%以下，S含量控制在0. 010%以下。鈮(Nb) =Nb在鋼中可形成細(xì)小的碳化物和氮化物，抑制奧氏體晶粒的長大，在軋制過程中可提高再結(jié)晶溫度，抑制奧氏體的再結(jié)晶，保持形變效果以細(xì)化鐵素體晶粒。Nb在鐵素體中沉淀析出，提高鋼的強(qiáng)度以及在焊接過程中阻止熱影響區(qū)晶粒的粗化等，但塑性和韌性有所下降。大量研究結(jié)果表明，Nb、V、Ti在鋼中是通過晶粒細(xì)化影響強(qiáng)度和塑性，Nb 的作用最為顯著。本發(fā)明鋼Nb含量控制在0.01 0.03%。稀土(RE)稀土鈰(Ce)的加入，使鋼的內(nèi)銹層致密，而且與基體的結(jié)合力變強(qiáng)，不易脫離，可以阻止大氣中O2和H2O的擴(kuò)散，從而降低了腐蝕速度。在Mn-Nb系低合金高強(qiáng)度鋼中加入稀土可以顯著改善鋼的冷彎性能、沖擊性能、低溫沖擊韌性和耐磨性，大大改善了鋼的加工性能并提高其使用壽命。本發(fā)明鋼稀土(Ce)的加入量控制在0.01 0.03%。本發(fā)明的制造方法、主要工藝參數(shù)及原理分析如下1、加熱和軋制加熱溫度1180 1220°C，保溫時(shí)間為120 180分。采用兩階段控制軋制工藝， 在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí)，開軋溫度1160 1200°C，至少有1 2道次壓下率控制在20 40%,在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí)，開軋溫度910 940°C，至少有2道次壓下率大于15%， 累積壓下率大于60%，目的是為了保證其在未再結(jié)晶區(qū)有足夠的變形量，在變形的奧氏體內(nèi)有更高密度的位錯(cuò)累計(jì)，為鐵素體相變提供更有利的形核條件。較大的變形也有利于Nb 的碳氮化合物的析出，由于變形誘導(dǎo)析出的作用，較大的道次變形率將有利于析出物的形成并且使其更加細(xì)小和彌散，同時(shí)，細(xì)小和彌散的析出物及其釘扎作用為鐵素體提供高密度的形核地點(diǎn)并且阻止其長大和粗化，這對于鋼的強(qiáng)度與韌性都起到有利的作用。將終軋溫度控制在未再結(jié)晶區(qū)的低溫段，即終軋溫度為860 890°C。2、冷卻軋制結(jié)束后，鋼板進(jìn)入加速冷卻裝置，終冷溫度600 650°C，出水后冷床空冷。由于鋼板在軋制過程中積累了密度很高的位錯(cuò)和極高的應(yīng)變能，高密度的位錯(cuò)將與Nb的析出物Nb(CN)粒子相互作用，在軋制完成至加速冷卻的空冷(馳豫)過程中，這種相互作用促使在奧氏體晶粒內(nèi)部形成大量細(xì)小的多邊形位錯(cuò)胞結(jié)構(gòu)，Nb原子在位錯(cuò)墻上的偏聚以及大量微細(xì)Nb(CN)在位錯(cuò)胞壁上的析出，穩(wěn)定了這種具有一定取向差的多邊形胞狀結(jié)構(gòu)，最終得到晶粒細(xì)小且均勻的鐵素體+珠光體組織。本發(fā)明的有益效果為通過合理的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，并經(jīng)過稀土處理后，采取上述工藝可以得到一種屈服強(qiáng)度大于345MPa，具有良好塑性、低溫沖擊韌性和耐腐蝕性能的風(fēng)電用鋼板。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例4鋼板的金相組織圖。
具體實(shí)施例方式以下用實(shí)施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。這些實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明最佳實(shí)施方式的描述，并不對本發(fā)明的范圍有任何限制。實(shí)施例1按表1所示的化學(xué)成分冶煉，并澆鑄成鋼錠，將鋼錠加熱至1220°C，保溫150分鐘，在實(shí)驗(yàn)軋機(jī)上進(jìn)行第一階段軋制，開軋溫度為1170°C，至少有1 2道次壓下率控制在 20 40%，當(dāng)中間坯厚度為36mm時(shí)，在輥道上待溫至940°C，隨后進(jìn)行第二階段軋制，終軋溫度為880°C，成品鋼板厚度為12mm。軋制結(jié)束后，鋼板進(jìn)入加速冷卻(ACC)裝置，終冷溫度650°C，出水后冷床冷卻。實(shí)施例2實(shí)施方式同實(shí)施例1，其中加熱溫度為1200°C，保溫150分鐘，第一階段軋制的開軋溫度為1160°C，中間坯待溫厚度為54mm，第二階段軋制的開軋溫度為925°C，終軋溫度為 883°C，成品鋼板厚度為18mm，軋制結(jié)束后，鋼板進(jìn)入加速冷卻(ACC)裝置，終冷溫度645°C， 出水后冷床冷卻。實(shí)施例3實(shí)施方式同實(shí)施例1，其中加熱溫度為1200°C，保溫150分鐘；第一階段軋制的開軋溫度為1180°C，中間坯待溫厚度為72mm ；第二階段軋制的開軋溫度為920°C，終軋溫度為 870°C，成品鋼板厚度為24mm ；終冷溫度為635°C。實(shí)施例4實(shí)施方式同實(shí)施例1，其中加熱溫度為1200°C，保溫150分鐘；第一階段軋制的開軋溫度為1180°C，中間坯待溫厚度為78. 4mm ；第二階段軋制的開軋溫度為920°C，終軋溫度為890°C，成品鋼板厚度為^mm ；終冷溫度為625°C。表1本發(fā)明實(shí)施例1 4的化學(xué)成分(wt % )
實(shí)施CSiMnPSNbRE(Ce)10. 050. 401. 420. 0140. 0020. 0260. 01520. 060. 321. 400. 0120. 0050. 0210. 01830. 070. 491. 280. 0080. 0020. 0270. 02權(quán)利要求
1.一種稀土處理的耐蝕風(fēng)電用鋼板，其特征是所述鋼板的化學(xué)成分按重量百分比為 C 0. 05 0. 09%、Si :0. 25 0. 50%、Mn :1. 20 1. 60%、P 彡 0. 020%、S 彡 0. 010%, Nb :0.01 0. 03%, RE :0.01 0. 03%，余量為！^和不可避免的雜質(zhì)；按所述的的化學(xué)成分冶煉，并澆鑄成鋼錠，將鋼錠制造成所述鋼板；其制造方法如下1)、加熱和軋制(a)、在加熱過程中，加熱溫度為1180 1220°C，保溫時(shí)間為120 180分；(b)、軋制軋制分為第一階段和第二階段軋制第一階段在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制，軋制過程中，開軋溫度為1160 1200°C，至少有1 2道次壓下率控制在20 40% ；第二階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度910 940°C，至少有2道次壓下率大于 15%,累積壓下率大于60%，終軋溫度為860 890°C ；2)、冷卻在冷卻過程中，鋼板進(jìn)入加速冷卻裝置，終冷溫度600 650°C，出水后冷床空冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土處理的耐蝕風(fēng)電用鋼板，其特征是所述稀土元素為稀土鈰(Ce)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稀土處理的耐蝕風(fēng)電用鋼板，其特征是所述鋼板的化學(xué)成分按重量百分比為C0.05～0.09％、Si0.25～0.50％、Mn1.20～1.60％、P≤0.020％、S≤0.010％、Nb0.01～0.03％、RE0.01～0.03％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；按所述的的化學(xué)成分冶煉，并澆鑄成鋼錠，將鋼錠制造成所述鋼板。其優(yōu)點(diǎn)是通過合理的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，并經(jīng)過稀土處理后得到了一種屈服強(qiáng)度大于345MPa，具有良好塑性、低溫沖擊韌性和耐腐蝕性能的風(fēng)電用鋼板。
文檔編號C21D8/02GK102433495SQ20111041622
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉莉, 史文義, 張 杰, 張秀飛, 楊雄, 王榮, 蘇麗麗, 袁曉鳴 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司