本發(fā)明涉及一種耐大氣腐蝕型鋼鋼水和使用本發(fā)明的鋼水進行連鑄、軋制得到的耐大氣腐蝕型鋼，和一種耐大氣腐蝕型鋼的生產方法以及由該方法得到的耐大氣腐蝕型鋼。

背景技術：

耐大氣腐蝕鋼，是一類十分重要的鋼材，其抗大氣腐蝕能力是普通鋼的2-8倍，涂裝性提高1.5-10倍。由于耐大氣腐蝕鋼相對于普通鋼的抗大氣腐蝕的有效性，相對于不銹鋼又具有很好的經濟性，所以在世界各國得到了迅速發(fā)展，各種露天使用的鋼結構，鐵道車輛和橋梁均是其應用的范圍。

我國早期的耐大氣腐蝕鋼品種主要有類似于Cor Ten A的09CuPCrNi，以及Cor Ten A的簡化版09Cu，該兩品種在熱軋條件下的屈服強度一般為300-450MPa。

2000年后，為提高鋼的屈服強度和鋼的低溫沖擊性能，在09CuPCrNi的基礎上通過降低磷，并提高錳含量，開發(fā)出了板材類的鋼Q450NQR1(也即09MnCuCrNi)，Q450NQR1在板材軋制時采用控軋控冷，就可得到屈服強度不低于450MPa的耐大氣腐蝕鋼。而針對于型材不能控軋控冷的生產特點，通過降低09CuPCrNi磷含量和提高錳含量，并添加釩進行微合金化，開發(fā)出了型材類的鋼YQ450NQR1(也即09MnCuCrNiV)，在型鋼生產線不通過控軋控冷屈服強度也能達到450MPa以上。

2010年后，為更好地提高鋼的耐大氣腐蝕能力，板材類型鋼通過進一步提高鋼中鉻含量，開發(fā)出了鉻含量高達2.5％-5.5％的S450EW，耐大氣腐蝕性能更是在Q450NQR1之上，目前該品種已具備規(guī)模生產能力。但作為型 材類的鋼，提高鉻含量后生產的方型連鑄坯，存在有比較明顯的中心缺陷(主要為中心裂紋和中心縮孔)，且最終型鋼的強度指標也達不到板材類鋼的效果，因此，具備有更好耐大氣腐蝕能力的型材類鋼還一直處于研發(fā)中。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠改善高強度高耐大氣腐蝕型鋼鑄坯的中心質量且能夠提高鋼強度指標的耐大氣腐蝕型鋼鋼水以及一種耐大氣腐蝕型鋼及其生產方法。

為實現(xiàn)前述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種耐大氣腐蝕型鋼鋼水，以鋼水的總重量為基準，鋼水含有：0.01％-0.09％的C，0.15％-0.35％的Si，0.30％-0.60％的Mn，0.30％-0.40％的Cu，0.20％-0.30％的Ni，2.0％-3.5％的Cr，0.16％-0.20％的V，0.005％-0.030％的Ti，0.004％-0.008％的N，不大于0.030％的P和不大于0.020％的S。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種耐大氣腐蝕型鋼，所述耐大氣腐蝕型鋼由本發(fā)明所述的鋼水進行連鑄、軋制得到。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了一種耐大氣腐蝕型鋼的生產方法，該方法包括：

(1)轉爐冶煉和脫氧合金化：將鐵水預處理后進行轉爐冶煉和脫氧合金化，其中，控制轉爐冶煉和脫氧合金化的出站鋼液成分包括：C、Si、Mn、Cr、Cu、Ni、P和S，且以鋼液的總重量為基準，Cu含量為0.30％-0.40％、Ni含量為0.20％-0.30％、P≤0.03％和S≤0.02％；

(2)LF爐精煉：將步驟(1)所得鋼液在LF爐中進行精煉；

其中，通過步驟(1)和步驟(2)聯(lián)合控制，使得LF爐出站鋼液各成分重量含量滿足：C含量為0.01％-0.09％，Si含量為0.15％-0.35％，Mn含量為0.30％-0.60％，Cr含量為2.0％-3.5％，Cu含量為0.30％-0.40％，Ni含量為 0.20％-0.30％，V含量為0.16％-0.20％，Ti含量為0.005％-0.030％，N含量為0.004％-0.008％，P≤0.03％和S≤0.02％；

(3)連鑄：將步驟(2)所得鋼液進行連鑄得到鑄坯；

(4)軋制：將步驟(3)所得鑄坯加熱后軋制成鋼軌。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明提供了按照本發(fā)明的方法生產得到的耐大氣腐蝕型鋼，以耐大氣腐蝕型鋼的總重量為基準，含有：0.01％-0.09％的C，0.15％-0.35％的Si，0.30％-0.60％的Mn，0.30％-0.40％的Cu，0.20％-0.30％的Ni，2.0％-3.5％的Cr，0.16％-0.20％的V，0.005％-0.030％的Ti，0.004％-0.008％的N，不大于0.030％的P和不大于0.020％的S，其中，耐大氣腐蝕型鋼Rel≥450MPa，Rm≥630MPa。

采用本發(fā)明的鋼水連鑄可以改善鑄坯的中心質量，避免出現(xiàn)中心裂紋和中心縮孔，由此可提高高強度高耐大氣腐蝕型鋼鑄坯的質量，鑄坯合格率可大幅度提高；并且最終得到的耐大氣腐蝕型鋼耐大氣腐蝕能力好且具備更高的強度性能。

本發(fā)明的發(fā)明人推測，是由于本發(fā)明在高強度高耐大氣腐蝕鋼中加入釩、鈦和氮，可形成大量V(C、N)、Ti(C、N)質點，這些質點可細化鑄坯的晶粒，阻止鑄坯樹枝晶的發(fā)展，從而避免鑄坯中心出現(xiàn)裂紋和孔洞。另外，這些V(C、N)、Ti(C、N)質點在隨后的鑄坯加熱中大多可溶入奧氏體，型鋼軋制和軋后的冷卻過程中質點再次析出，產生析出強化效應，提高鋼的強度。由此使得本發(fā)明不僅可以改善鑄坯中心質量，且能夠提高耐大氣腐蝕型鋼的強度性能和耐腐蝕性能。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與 下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為對比鋼1的連鑄坯的斷面圖(未酸蝕)；

圖2為對比鋼1的連鑄坯加熱后采用型鋼軋制一道次后的斷面圖；

圖3為對比鋼2的連鑄坯的斷面圖(酸蝕后)；

圖4為本發(fā)明鋼2的連鑄坯斷面圖(酸蝕后)；

圖5為大型型鋼的橫截面圖。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

如前所述，本發(fā)明提供了一種耐大氣腐蝕型鋼鋼水，以鋼水的總重量為基準，鋼水含有：0.01％-0.09％的C，0.15％-0.35％的Si，0.30％-0.60％的Mn，0.30％-0.40％的Cu，0.20％-0.30％的Ni，2.0％-3.5％的Cr，0.16％-0.20％的V，0.005％-0.030％的Ti，0.004％-0.008％的N，不大于0.030％的P和不大于0.020％的S。采用前述組成的鋼水連鑄得到的鑄坯(也可稱為連鑄坯)中心質量得到改善，連鑄坯斷面中心(酸蝕后)基本無中心裂紋和孔洞。

根據(jù)本發(fā)明的鋼水，除了上述成分外，其余為不可避免的雜質和Fe。

本發(fā)明的發(fā)明人作出上述技術方案并實現(xiàn)了本發(fā)明的目的，是基于長期的理論分析和實踐發(fā)現(xiàn)得到。

具體地，本發(fā)明的發(fā)明人經過理論分析和實踐發(fā)現(xiàn)：

C、Si、Mn是最經濟的提高鋼強度的元素，隨著鋼中C、Si、Mn組分的增加，鋼的強度大幅度上升，但鋼的韌性和焊接性隨之下降，而型鋼通常要求具有良好的焊接性和韌性，所以本發(fā)明要求C控制在0.01％-0.09％范圍內，Si控制在0.15％-0.35％范圍內，Mn控制在0.30％-0.60％范圍內。

P是提高鋼耐大氣腐蝕能力的元素之一，Cu-P系耐大氣腐蝕鋼的P含量可達0.07％-0.12％。但P又是提高低溫脆性轉變溫度的元素，不利于鋼的低溫沖擊性能，使同時含有Cr、Ni、Cu等耐大氣腐蝕型鋼的低溫沖擊性能大幅下降，因此，限制P≤0.030％。

除易切削鋼外，S是有害元素，越低越好，因此限定在0.020％以下。

鋼中的Cu、Cr和Ni，既可使鋼具有良好的耐大氣腐蝕能力，又能提高鋼的強度。但由于Cu和Ni合金價格遠高于Cr合金，從鋼的經濟性出發(fā)，本發(fā)明控制Cu在0.30％-0.40％，Cr在2.0％-3.5％，Ni在0.20％-0.30％范圍內。但由于Cr含量很高，導致鋼水的流動性差，結合其它合金元素的作用，鑄坯容易出現(xiàn)內部裂紋，該點必須采取其它技術措施給予克服。

為克服Cr含量提高帶來的缺陷，本發(fā)明在鋼水中增加了V、Ti、N元素并解決了本發(fā)明的技術問題，下面為本發(fā)明的發(fā)明人推測這些元素能夠改善鑄坯中心質量，并提高鋼的強度的可能原因：

在鑄坯的冷卻過程中，含Ti鑄坯可析出Ti(C、N)質點，阻止鑄坯樹枝晶的發(fā)展，降低形成粗大樹枝晶的可能性，同時鑄坯選份結晶的程度也減小，從而改善了鑄坯內部結構，避免中心裂紋和孔洞的形成。另外，在后續(xù)鋼坯的加熱過程中，在1250℃以上時還能發(fā)現(xiàn)有未溶于奧氏體的Ti(C、N)質點，可阻止奧氏體晶粒的長大。因此，加入一定量的Ti是有用的，但過量的鈦容易形成大于30μm的方框形夾雜，劃傷鋼基體，所以添加的Ti元素不易過多，控制在0.005％-0.030％比較有利。

V也可形成V(C、N)質點，在鑄坯的冷卻過程中也能阻止鑄坯樹枝晶的發(fā)展，降低形成粗大樹枝晶的可能性，同時鑄坯選份結晶的程度也減小，從而改善了鑄坯內部結構，避免中心裂紋和孔洞的形成。另外，鑄坯加熱過程中，V(C、N)質點在600℃左右開始溶于奧氏體中，900℃-1000℃完全溶于奧氏體，在隨后的軋制和軋后冷卻中從奧氏體中析出，沉淀強化效果明顯。 為保證得到一定量的V(C、N)質點，加入0.16％-0.20％的V是必要的。

N含量不足，形成TiC和VC的數(shù)量偏多，TiN和VN的數(shù)量偏少，是不利Ti和V發(fā)揮有益作用的，因此本發(fā)明需控制N在0.004％-0.008％范圍內。N可隨爐料和合金帶入鋼中，液態(tài)金屬還可從大氣中吸入部分N，通常堿性氧氣轉爐冶煉鋼的殘留N含量約為0.002％-0.008％，電爐冶煉鋼的殘留N含量約為0.006％-0.015％，所以在堿性氧氣轉爐冶煉鋼時，需采用含N的合金補充部分N。

根據(jù)本發(fā)明的鋼水，優(yōu)選以鋼水的總重量為基準，鋼水中的Als含量為0.01％-0.03％。

根據(jù)本發(fā)明的鋼水，優(yōu)選鋼水的溫度為1535-1565℃，采用本發(fā)明的前述組成的鋼水并控制鋼水的溫度為1535-1565℃，可以直接進行連鑄，連鑄得到的鑄坯的中心質量能夠進一步得到改善，且最終能夠進一步提高鋼強度指標和耐腐蝕性能。

如前所述，本發(fā)明提供了一種耐大氣腐蝕型鋼，所述耐大氣腐蝕型鋼由本發(fā)明所述的鋼水進行連鑄、軋制得到。

根據(jù)本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼，優(yōu)選所述連鑄的溫度(或稱為連鑄鋼液溫度)為1535-1565℃，當所述鋼水的溫度在該范圍內時，無需進一步進行溫度調整，可以直接進行連鑄。

根據(jù)本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼，優(yōu)選將連鑄后得到的方坯冷卻到500-700℃后進行緩冷至室溫得到鑄坯然后進行軋制，其中，優(yōu)選緩冷速率為5-100℃/h，更優(yōu)選為10-30℃/h。

本發(fā)明對緩冷的方式無特殊要求，只要滿足前述緩冷速率即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。例如可以將方坯堆入緩冷坑進行緩冷。

緩冷坑例如可以通過增設地坑，然后加蓋以降低冷卻速率實現(xiàn)所述緩冷。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在緩冷溫度控制中，過高溫度加入緩冷坑，例如800℃以上時，鑄坯還是奧氏體組織，沒有鐵磁性，不利于鐵磁類吊車的安全操作，因此規(guī)定放入緩冷坑溫度不能高于700℃。通常鋼的馬氏體轉變溫度在400℃左右，在馬氏體轉變溫度范圍，高含鉻的鑄坯即使鋼的冷卻速度沒有達到發(fā)生馬氏體相變的溫度速度，較快的冷卻速度也會導致鑄坯表面和內部產生大量裂紋，因此，規(guī)定放入緩冷坑的溫度不能低于500℃。

根據(jù)本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼，優(yōu)選軋制的終軋溫度為700-950℃。

采用具有前述組成的鋼水進行連鑄、軋制即可得到符合本發(fā)明要求的耐大氣腐蝕型鋼，本發(fā)明對所述耐大氣腐蝕型鋼的生產方法無特殊要求，根據(jù)本發(fā)明，為了進一步提高鑄坯中心質量，改善鑄坯中心缺陷，且提高鋼的強度性能和耐腐蝕性能，優(yōu)選本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼的生產方法包括：

(1)轉爐冶煉和脫氧合金化：將鐵水預處理后進行轉爐冶煉和脫氧合金化，其中，控制轉爐冶煉和脫氧合金化的出站鋼液成分包括：C、Si、Mn、Cr、Cu、Ni、P和S，且以鋼液的總重量為基準，Cu含量為0.30％-0.40％、Ni含量為0.20％-0.30％、P≤0.03％和S≤0.02％；

(2)LF爐精煉：將步驟(1)所得鋼液在LF爐中進行精煉；

其中，通過步驟(1)和步驟(2)聯(lián)合控制，使得LF爐出站鋼液各成分重量含量滿足：C含量為0.01％-0.09％，Si含量為0.15％-0.35％，Mn含量為0.30％-0.60％，Cr含量為2.0％-3.5％，Cu含量為0.30％-0.40％，Ni含量為0.20％-0.30％，V含量為0.16％-0.20％，Ti含量為0.005％-0.030％，N含量為0.004％-0.008％，P≤0.03％，S≤0.02％；

(3)連鑄：將步驟(2)所得鋼液進行連鑄得到鑄坯；

(4)軋制：將步驟(3)所得鑄坯加熱后軋制成鋼軌。

本發(fā)明的發(fā)明人經過長期理論分析和實踐發(fā)現(xiàn)，因為Cu和Ni與O的 親和力小，很不容易被氧化，在轉爐冶煉工藝加入時收得率就可達到100％，因此在轉爐工序一步控制到位，即控制Cu和Ni分別在0.30％-0.40％和0.20％-0.30％范圍內，后續(xù)不再進行調整。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(1)中，控制轉爐冶煉和脫氧合金化的出站鋼液溫度為1550-1580℃。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(1)中，控制轉爐冶煉和脫氧合金化的出站鋼液中，以鋼液的總重量為基準，Als含量為0.02％-0.05％。

本發(fā)明中，優(yōu)選轉爐采用Al脫氧工藝，并控制Als(酸溶鋁)在0.02％-0.05％范圍內，控制轉爐出鋼液溫度為1550-1580℃。此處控制Als在0.02-0.05％范圍，是考慮到后部LF爐精煉工序和連續(xù)鑄鋼均存在有Als被氧化成Al₂O₃的現(xiàn)象，該兩工序的Als的燒損量一般在0.010％-0.02％范圍內，經過大量實踐證明，最后連續(xù)鑄鋼后冷卻后的鑄坯的Als都可在0.01-0.03％范圍內。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(2)中，控制LF爐出站鋼液溫度為1570-1600℃。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(2)中，控制LF爐出站鋼液中，以鋼液的總重量為基準，Als含量為0.01％-0.03％。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(3)中，連鑄鋼液溫度為1535-1565℃。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(3)中，將連鑄后得到的方坯冷卻到500-700℃后進行緩冷至室溫得到所述鑄坯。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選緩冷速率為5-100℃/h，更優(yōu)選為10-30℃/h。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(4)中，加熱后溫度為1100-1250℃。

根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(4)中，終軋溫度為700-950℃。

本發(fā)明中，轉爐冶煉和脫氧合金化、LF爐精煉、連鑄和軋制均可按照常規(guī)步驟進行，只要其工藝參數(shù)能夠滿足本發(fā)明的優(yōu)選要求即可更好的實現(xiàn) 本發(fā)明的目的。

本發(fā)明中，軋制后，可采用自然空冷的方法進行冷卻。

根據(jù)本發(fā)明的方法，所述LF爐精煉可以按照常規(guī)步驟進行，針對本發(fā)明，優(yōu)選步驟(2)中，LF爐精煉包括：

i)任選地，用鋁丸對步驟(1)所得鋼液表面的鋼渣進行還原，鋁丸的用量為0-1.5kg/噸鋼；

ii)用碳線、硅鐵、錳鐵和鉻鐵對步驟(1)所得鋼液中的C、Si、Mn和Cr成分的含量進行調整使得滿足出站鋼液要求；

iii)任選地，調整Als含量使得滿足出站鋼液要求；

iiii)進行鈦、釩、氮合金化使得Ti含量，N含量和V含量滿足出站鋼液要求。

如前所述，本發(fā)明提供了按照本發(fā)明的方法生產得到的耐大氣腐蝕型鋼。

根據(jù)本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼，優(yōu)選以耐大氣腐蝕型鋼的總重量為基準，含有：0.01％-0.09％的C，0.15％-0.35％的Si，0.30％-0.60％的Mn，0.30％-0.40％的Cu，0.20％-0.30％的Ni，2.0％-3.5％的Cr，0.16％-0.20％的V，0.005％-0.030％的Ti，0.004％-0.008％的N，不大于0.030％的P和不大于0.020％的S。

根據(jù)本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼，除了上述成分外，其余為不可避免的雜質和Fe。

根據(jù)本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼，優(yōu)選耐大氣腐蝕型鋼的Rel≥450MPa，優(yōu)選為450-480MPa。

根據(jù)本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼，優(yōu)選耐大氣腐蝕型鋼的Rm≥630MPa，優(yōu)選為630-650MPa。

下面描述根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式生產本發(fā)明的耐大氣腐蝕型 鋼的具體實施步驟，實施例(即表中本發(fā)明鋼1-4)中按照該步驟生產耐大氣腐蝕型鋼：

主要步驟包括：轉爐冶煉和脫氧合金化→LF爐精煉→連鑄→鑄坯加熱→型鋼軋機軋制。

每工序的具體操作內容如下：

A轉爐冶煉和脫氧合金化

采用轉爐冶煉鋼水時，鋼水中C、Si、Mn和Cr的化學組分控制目標為：C 0.01％-0.09％、Si 0.15％-0.35％、Mn 0.30％-0.60％和Cr 2.0％-3.5％。此工序僅為控制目標，該工序如不能控制在目標范圍內，后續(xù)LF爐精煉工序還可調整。

控制鋼水中P≤0.030％、S≤0.020％。

因為Cu和Ni與O的親和力小，很不容易被氧化，在轉爐冶煉工藝加入時收得率就可達到100％，因此在轉爐工序一步控制到位，即控制Cu和Ni分別在0.30％-0.40％和0.20％-0.30％范圍內，后續(xù)不再進行調整。

轉爐采用Al脫氧工藝，并控制Als(酸溶鋁)在0.02％-0.05％范圍內，控制轉爐出鋼液溫度為1550-1580℃。此處控制Als在0.02-0.05％范圍，是考慮到后部LF爐精煉工序和連續(xù)鑄鋼均存在有Als被氧化成Al₂O₃的現(xiàn)象，該兩工序的Als的燒損量一般在0.010％-0.02％范圍內，經過大量實踐證明，最后連續(xù)鑄鋼后冷卻后的鑄坯的Als都可在0.01-0.03％范圍內。

B LF爐精煉

鋼水在LF爐精煉時，任選地包括加入鋁丸對鋼渣進行還原的步驟，鋁丸加入量為0-1.5kg/噸鋼；

LF爐電加熱后，用碳線、硅鐵、錳鐵和鉻鐵對C、Si、Mn和Cr 成分進行微量調整，調整范圍分別在0.01％-0.09％(C)、0.15％-0.35％(Si)、0.30％-0.60％(Mn)和2.0％-3.5％(Cr)內。

對C、Si、Mn和Cr微調后，取樣分析鋼液中Als，調整Als含量為0.01％-0.03％；如Als低于0.02％，則需要采用加入鋁丸或者喂入鋁線的方法將Als調整到0.025％左右，可保證連鑄鑄鋼后鑄坯的Als控制在0.01％-0.03％范圍內。此處控制Als在0.025％左右，是考慮到后部連續(xù)鑄鋼工序存在有Als被氧化成Al₂O₃的現(xiàn)象，經過大量實踐證明，連續(xù)鑄鋼工序鑄坯Als的氧化在0.005-0.015％范圍內。

調整Als后，加入鈦鐵和釩氮合金(VN12、VN14和VN16均可)，使鋼水中的Ti控制在0.005％-0.030％范圍內，V控制在0.16％-0.20％范圍內，N控制在0.004％-0.008％范圍內，控制LF爐出站鋼液溫度為1570-1600℃。

C連鑄

化學成分(重量百分比)為0.01％-0.09％的C、0.15％-0.35％的Si、0.30％-0.60％的Mn、0.30％-0.40％的Cu、0.20％-0.30％的Ni、2.0％-3.5％的Cr、0.16％-0.20％的V、0.005％-0.030％的Ti、0.004％-0.008％的N、不大于0.030％的P和不大于0.020％的S的鋼液進行連鑄，控制連續(xù)鑄鋼液溫度在1535-1565℃范圍內。

鑄坯在連鑄鑄機上澆鑄成型并冷卻到500-700℃范圍內時，放入緩冷坑中進行緩冷，緩冷到室溫后出緩冷坑，緩冷速率為5-100℃/h，優(yōu)選為10-30℃/h。出坑后檢查鑄坯斷面質量，均未發(fā)現(xiàn)中心裂紋和孔洞。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在緩冷溫度控制中，過高溫度加入緩冷坑，例如800℃以上時，鑄坯還是奧氏體組織，沒有鐵磁性，不利于鐵磁類吊車的安全操作，因此規(guī)定放入緩冷坑溫度不能高于700℃。通常鋼的馬氏體轉變溫度在400℃左右，在馬氏體轉變溫度范圍，高含鉻的鑄坯 即使鋼的冷卻速度沒有達到發(fā)生馬氏體相變的溫度速度，較快的冷卻速度也會導致鑄坯表面和內部產生大量裂紋，因此，規(guī)定放入緩冷坑的溫度不能低于500℃。

D鑄坯加熱和軋制

高強度高耐大氣腐蝕型鋼鑄坯加熱到1100℃-1250℃后，再進行鑄坯到型鋼的軋制，終軋溫度控制在700℃-950℃范圍內，最終軋制成的型鋼采用自然空冷的方式，即可得到Rel≥450MPa，Rm≥630MPa，相對腐蝕率(相對于YQ450NQR1高強度耐大氣腐蝕鋼)為65％-70％的高強度高耐大氣腐蝕型鋼。

表1是同工藝條件下生產的本發(fā)明鋼和對比鋼的耐大氣腐蝕性能，強度指標，以及鑄坯中心缺陷的對比情況。

表1中的本發(fā)明鋼1、2、3和4是采用前述的“轉爐冶煉和脫氧合金化→LF爐精煉→連鑄→鑄坯加熱→型鋼軋機軋制”工藝生產本發(fā)明鋼的化學組分，其中，轉爐冶煉和脫氧合金化→LF爐精煉→連鑄→鑄坯加熱→型鋼軋機軋制的主要控制參數(shù)見表2；

表1中的對比鋼1是采用前述的“轉爐冶煉和脫氧合金化→LF爐精煉→連鑄→鑄坯加熱→型鋼軋機軋制”工藝，生產的C、Si、Mn、Cr、Ni和Cu化學成分與本發(fā)明鋼基本相同的對比鋼；

表1中的對比鋼2是采用前述的“轉爐冶煉和脫氧合金化→LF爐精煉→連鑄→鑄坯加熱→型鋼軋機軋制”工藝，生產的已有的YQ450NQR1高強度耐大氣腐蝕型鋼的化學成分；

表1中的Rel和Rm的測定方法為GB/T228-2002(金屬材料室溫拉伸試驗方法)；

表1中相對腐蝕率的試驗方法按原鐵道部“TB/T2375-93”(鐵路用耐候鋼周期浸潤腐蝕試驗方法)規(guī)定的方法測定，其具體測定參數(shù)為： 試驗樣加工成60mm×40mm×4mm的矩形，要求最大面的表面粗糙度為3.2μm；溫度為45±2℃；濕度為：70±5％RH；每一循環(huán)周期為60±3min(其中浸潤時間為12±1.5min)；循環(huán)周期為75h；烘烤后試樣表面最高溫度為70±10℃；溶液為：(1.0±0.05)×10^-2mol/l NaHSO₃溶液。相對腐蝕率的基礎鋼種選定為YQ450NQR1(對比鋼2)高強度耐大氣腐蝕型鋼，即YQ450NQR1高強度耐大氣腐蝕型鋼的相對腐蝕率為100％。

表1中強度指標和相對腐蝕率測定試樣的取樣部位和取樣狀態(tài)為：采用本發(fā)明中所描述工藝和參數(shù)生產出的大型型鋼，型鋼斷面見圖5，并在圖5的c部位(短腿)的1/2處，并延軋制方向取拉伸試驗和腐蝕試片樣。

其中，圖1為對比鋼1的連鑄坯(也稱為鑄坯)的斷面圖(未酸蝕)，由圖1可以看出，對比鋼1的中心部位出現(xiàn)30mm的裂紋+孔洞形貌。

其中，圖2為對比鋼1的連鑄坯加熱后采用型鋼軋制一道次后的斷面圖，由圖2可以發(fā)現(xiàn)裂紋出現(xiàn)擴展，導致整個鑄坯報廢；

其中，圖3為對比鋼2的連鑄坯的斷面圖(酸蝕后)，由于Cr含量低，且其它合金元素總量也低于對比鋼1中化學成分的合金總量，因此在酸蝕后的連鑄坯斷面中心未發(fā)現(xiàn)裂紋和孔洞。

其中，圖4為本發(fā)明鋼2的連鑄坯斷面圖(酸蝕后)，觀察圖4的形貌，發(fā)現(xiàn)連鑄坯斷面中心(酸蝕后)未發(fā)現(xiàn)中心裂紋和孔洞。

本發(fā)明中酸蝕：按GB266-91執(zhí)行：具體為，低倍試樣加工厚度為18mm，表面用磨床磨制，然后將磨制好的低倍樣放入70℃工業(yè)鹽酸水溶液(工業(yè)鹽酸：水＝1：1)中，酸蝕時間為15分鐘，然后從鹽酸水溶液中取出，冷卻后觀察表面形貌。

其中，圖5為大型型鋼的橫截面圖，a(表示大型型鋼的中間部位，俗稱腰部)為310mm，b(表示大型型鋼的一個端部，俗稱長腿)為174mm，c (表示大型型鋼的另一個端部，俗稱短腿)為125mm，d(表示大型型鋼的一個端部，俗稱長腿的厚度)為12mm，e(表示大型型鋼的中間部位，俗稱腰部的厚度)為12mm，f(表示大型型鋼的另一個端部，俗稱短腿的厚度)為18mm。

表1

由表1的結果可知，本發(fā)明的鑄坯無中心缺陷，未出現(xiàn)裂紋和孔洞現(xiàn)象， 且本發(fā)明的耐大氣腐蝕型鋼耐大氣腐蝕能力提高，鋼的強度例如Rel和Rm均有較大改善。由此可見，本發(fā)明為耐大氣腐蝕型鋼的規(guī)模生產提供了技術條件。

表2

以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容。