本發(fā)明屬于熱連軋板帶生產(chǎn)，具體涉及一種厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鋼的腐蝕對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)各個(gè)領(lǐng)域的危害是一個(gè)普遍而嚴(yán)重的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，由腐蝕導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的2％～4％，其中大氣腐蝕是鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主要形式，約占全部腐蝕損失的一半，因此，對(duì)于耐候鋼的研發(fā)意義重大。耐候鋼是一類(lèi)在大氣中具有良好耐腐蝕性能的低合金鋼，通過(guò)國(guó)內(nèi)外大量的研究，現(xiàn)在普遍認(rèn)為經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地暴露于大氣中，耐候鋼表面將生成一層致密且附著性良好的氧化產(chǎn)物使鋼基體與外界腐蝕性物質(zhì)隔絕，從而顯著提高耐候鋼的耐腐蝕性能。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鐵道車(chē)輛、橋梁、建筑結(jié)構(gòu)等行業(yè)對(duì)于耐候鋼的性能要求不斷升級(jí)，不僅要求材料具有高強(qiáng)度以提高承載力，同時(shí)要求材料具備良好的低溫沖擊韌性以保證結(jié)構(gòu)安全性，而隨著鋼板厚度的增加，熱軋過(guò)程中的軋制壓縮比減小，且容易出現(xiàn)板坯加熱不均勻和厚度方向冷速不均勻等問(wèn)題，導(dǎo)致產(chǎn)品的組織和第二相粒子粗化、組織不均勻性提高，從而難以保證材料的高強(qiáng)度和高韌性。

2、cn113265596a公開(kāi)了一種耐大氣腐蝕的700mpa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼板及其生產(chǎn)方法、cn113278879a公開(kāi)了一種耐大氣腐蝕800mpa薄規(guī)格高強(qiáng)耐候鋼板及其生產(chǎn)方法、cn114350911a公開(kāi)了一種熱軋700mpa級(jí)復(fù)相高強(qiáng)耐候鋼制備方法，但產(chǎn)品厚度皆≤6.0mm，不適用于厚規(guī)格高強(qiáng)高韌耐候鋼的生產(chǎn)。

3、cn112593158a公開(kāi)了690mpa耐低溫超高強(qiáng)耐候鋼板及制備方法，由以下重量百分比計(jì)的組分組成：c：0.12～0.14％，si：0.20～0.30％，mn：1.05～1.25％，p：≤0.018％，s：≤0.015％，cu：0.20～0.35％，cr：0.40～0.50％，ni：0.20～0.40％，nb：0.020～0.035％，ti：0.015～0.025％，mo：0.20～0.25％，sb：0.03～0.05％，als：0.015～0.035％，n：≤0.00060％，o：≤0.00015％，h：≤0.0015％，其余為fe及不可避免的雜質(zhì)。制備方法包括以下步驟：將所述板坯加熱后依次進(jìn)行粗軋、精軋、層流冷卻、卷取、淬火和回火。該發(fā)明的需要在卷取之后通過(guò)淬火和回火的熱處理工藝得到回火馬氏體和奧氏體組織以保證性能，制備方法復(fù)雜、生產(chǎn)難度大，產(chǎn)品最大厚度僅達(dá)到12mm且抗拉強(qiáng)度偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有高強(qiáng)耐候鋼板不適用于厚規(guī)格高強(qiáng)高韌耐候鋼的生產(chǎn)，而滿足厚規(guī)格的鋼板材料難以保證高強(qiáng)度和高韌性性能的問(wèn)題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板，按重量百分比計(jì)包括以下成分：c?0.05～0.07％、si?0.20～0.30％、mn?1.85～1.95％、p≤0.020％、s≤0.007％、cr?0.40～0.50％、ni?0.20～0.25％、cu?0.20～0.30％、nb?0.050～0.060％、v0.04～0.06％、ti?0.075～0.095％、mo0.25～0.30％、als?0.010～0.045％、n≤0.0050％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)。

4、進(jìn)一步的是，上述厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板，按重量百分比計(jì)包括以下成分：c0.06％、si?0.26～0.29％、mn?1.90～1.92％、p≤0.016％、s≤0.004％、cr?0.45～0.46％、ni?0.21～0.23％、cu?0.22～0.23％、nb?0.057～0.058％、v?0.05％、ti?0.079～0.089％、mo?0.27％、als?0.021～0.028％、n≤0.0045％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)。

5、上述厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的屈服強(qiáng)度≥690mpa，抗拉強(qiáng)度≥800mpa，斷后伸長(zhǎng)率≥14％，180°彎曲試驗(yàn)d＝2a。

6、上述厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的全尺寸-40℃沖擊值kv2≥31j。

7、上述厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板相對(duì)q355b腐蝕率≤55％。

8、上述厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的厚度為10.0～16.0mm。

9、第二方面，本發(fā)明提供上述厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的制備方法：將厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的成分冶煉成板坯，再將板坯依次進(jìn)行加熱、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取后，得到厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板。

10、上述制備方法的加熱步驟中，鑄坯采用熱送熱裝，加熱溫度為1240～1260℃，加熱時(shí)間為150～250min。

11、上述制備方法的粗軋步驟中，經(jīng)過(guò)5道次粗軋，每道次變形量≥18％，中間坯厚度為51～53mm；粗軋完成后投用兩道次除鱗水冷卻并投用超快冷。

12、上述制備方法的精軋步驟中，經(jīng)過(guò)7道次精軋，精軋開(kāi)軋溫度≤960℃，終軋溫度840～880℃；機(jī)架間冷卻水全開(kāi)，拋f3機(jī)架。

13、上述制備方法的層流冷卻步驟中，采用前段冷卻模式，層流冷卻段上集管“開(kāi)2根關(guān)2根”、下集管全開(kāi)。

14、上述制備方法的卷取步驟中，卷取溫度為550～590℃。

15、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)合理的合金成分設(shè)計(jì)，以及配套的加熱、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取全流程生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了厚規(guī)格造成的強(qiáng)度和韌性損失，并解決了高強(qiáng)度和高韌性間的矛盾，實(shí)現(xiàn)了厚規(guī)格、高強(qiáng)度、高韌性熱軋耐候鋼板的工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品厚度為10.0～16.0mm，屈服強(qiáng)度≥690mpa，抗拉強(qiáng)度≥800mpa，斷后伸長(zhǎng)率≥14％，180°彎曲試驗(yàn)d＝2a，全尺寸-40℃沖擊值kv2≥31j，可應(yīng)用于鐵道車(chē)輛、橋梁、建筑結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板，其特征在于，按重量百分比計(jì)包括以下成分：c0.05～0.07％、si?0.20～0.30％、mn?1.85～1.95％、p≤0.020％、s≤0.007％、cr?0.40～0.50％、ni0.20～0.25％、cu?0.20～0.30％、nb?0.050～0.060％、v?0.04～0.06％、ti0.075～0.095％、mo0.25～0.30％、als?0.010～0.045％、n≤0.0050％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板，其特征在于：c?0.06％、si0.26～0.29％、mn?1.90～1.92％、p≤0.016％、s≤0.004％、cr?0.45～0.46％、ni?0.21～0.23％、cu0.22～0.23％、nb?0.057～0.058％、v?0.05％、ti?0.079～0.089％、mo0.27％、als?0.021～0.028％、n≤0.0045％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板，其特征在于：屈服強(qiáng)度≥690mpa，抗拉強(qiáng)度≥800mpa，斷后伸長(zhǎng)率≥14％，180°彎曲試驗(yàn)d＝2a，全尺寸-40℃沖擊值kv2≥31j，相對(duì)q355b腐蝕率≤55％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板，其特征在于：厚度為10.0～16.0mm。

5.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的制備方法，其特征在于：將厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的成分冶煉成板坯，再將板坯依次進(jìn)行加熱、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取后，得到厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的制備方法，其特征在于：所述加熱步驟中，鑄坯采用熱送熱裝，加熱溫度為1240～1260℃，加熱時(shí)間為150～250min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的制備方法，其特征在于：所述粗軋步驟中，經(jīng)過(guò)5道次粗軋，每道次變形量≥18％，中間坯厚度為51～53mm；粗軋完成后投用兩道次除鱗水冷卻并投用超快冷。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的制備方法，其特征在于：所述精軋步驟中，經(jīng)過(guò)7道次精軋，精軋開(kāi)軋溫度≤960℃，終軋溫度840～880℃；機(jī)架間冷卻水全開(kāi)，拋f3機(jī)架。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的制備方法，其特征在于：所述層流冷卻步驟中，采用前段冷卻模式，層流冷卻段上集管“開(kāi)2根關(guān)2根”、下集管全開(kāi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板的制備方法，其特征在于：所述卷取步驟中，卷取溫度為550～590℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種厚規(guī)格高強(qiáng)高韌熱軋耐候鋼板及其制備方法，屬于熱連軋板帶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。鋼板化學(xué)成分為C?0.05～0.07％、Si?0.20～0.30％、Mn?1.85～1.95％、P≤0.020％、S≤0.007％、Cr?0.40～0.50％、Ni?0.20～0.25％、Cu?0.20～0.30％、Nb?0.050～0.060％、V?0.04～0.06％、Ti0.075～0.095％、Mo?0.25～0.30％、Als?0.010～0.045％、N≤0.0050％，余量為Fe及雜質(zhì)。本發(fā)明方法通過(guò)合金成分設(shè)計(jì)，以及配套的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)厚規(guī)格、高強(qiáng)度、高韌性熱軋耐候鋼板的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：崔凱禹,李正榮,汪創(chuàng)偉,熊雪剛,李海波,劉一博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2