[发明专利]一种高强度耐大气腐蚀热轧钢带及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度耐大气腐蚀热轧钢带及其制造方法，具体讲是一种550MPa级高强度耐大气腐蚀热轧钢带及其制造方法。

背景技术

耐大气腐蚀钢主要用于制造集装箱、铁路车辆、电站锅炉耐腐蚀件、石油井架以及工程机械等要求耐大气腐蚀性能的结构件，其中铁路行业是耐大气腐蚀钢最重要的应用领域之一。铁路车辆的发展趋势是高速与重载，提高钢材强度以减轻车辆自重是达此目标的重要手段，而冲压和弯曲是铁路车辆用耐大气腐蚀钢最主要的成型方式，因此，除要求高强度外，还要求铁路车辆用耐大气腐蚀钢具有良好的成型性能。现有铁路车辆用耐大气腐蚀钢在强度提高的同时，却存在冲压或弯曲开裂现象，严重影响了铁路车辆的稳定生产和安全运行。

在本发明之前，2008年8月6日公开的公开号为CN101235469A的“一种高强度易成型耐大气腐蚀钢”发明专利，提供了一种高强度耐大气腐蚀钢，但该钢中含有0.08-0.20％的贵重合金元素Mo，提高了钢材成本，除此之外，还需要向钢中加入昂贵的稀土元素，加入量150-180克/吨钢，这不仅进一步提高了钢材成本，而且在实际生产中很容易出现稀土夹杂、表面裂纹和水口结瘤等质量问题，导致成品力学性能和成型异常波动，并增加了生产难度。

2008年10月1日公开的公开号为CN100422373C的“一种高强度低合金耐大气腐蚀钢及其生产方法”发明专利，提供了一种高强度耐大气腐蚀钢及其生产方法，但该钢中也含有0.14-0.35％的贵重合金元素Mo，钢材成本较高。

发明内容

为了克服现有高强度耐大气腐蚀热轧钢带的上述不足，本发明提供一种成本低、工艺难度小的高强度耐大气腐蚀热轧钢带，同时提供这种钢带的制造方法。

本550MPa级高强度耐大气腐蚀热轧钢带的化学成分的质量百分配比为：

0＜C≤0.10     Si  0.15～0.45   Mn 1.20～1.85    0＜P≤0.020

0＜S≤0.008    Cr 0.35～1.00    Ni 0.15～0.55    Cu 0.25～0.50

0＜Nb+V+Ti≤0.22。

其余为Fe和不可避免的杂质。

一般宽度为1000～2130mm，厚度3.0～18.0mm。

本发明所述550MPa级高强度耐大气腐蚀热轧钢带化学成分的限定理由如下。

提高钢的强度既简便又便宜的方法是提高C含量，然而，随着C含量的提高，钢的冲击韧性、焊接性能和成型性能却明显下降。为了使成品钢材具有良好的综合性能，尤其是良好的成型性能，应尽可能降低C含量，故限定C含量不得高于0.10％。

通过提高钢中Mn含量来弥补因降低C含量导致的热轧钢带强度的下降。Mn在钢中可形成置换式固溶体，起到较强的固溶强化作用，使屈服强度和抗拉强度线性增加。此外，Mn是奥氏体形成元素，具有稳定奥氏体的作用，可降低奥氏体转变温度(Ar3)，提高铁素体形核率，降低晶粒长大速度，即具有细化晶粒的作用。但Mn含量提高可使钢的C当量(Ceq)增加，对焊接性能不利。为了综合改善强韧性并兼顾焊接和成型性能，应适当提高Mn含量。因此，将Mn含量限定在0.70-1.40％范围。

Si在铁素体中的固溶强化系数比Mn高，Si对提高强度非常有效，但却降低钢的冲击韧性和成型性能，采用Si合金化的幅度有限。为此，将Si含量限定在0.15-0.45％范围。

P对钢的冲击韧性、焊接性能和成型性能都是有害的。P在钢中易析出并形成Fe3P，增加钢的脆性，特别是剧烈地降低钢的低温冲击韧性；P会恶化钢的焊接性能；此外P在γ铁和α铁中的扩散速度小，易形成偏析，从而对钢的成型性能造成不利影响。因本发明热轧钢带对焊接性能要求严格，因此将其P含量限制在0.020％以下。

S含量较高时可导致钢产生“热脆”缺陷，加入钢中的Mn可与S形成MnS塑性夹杂物，减轻S的有害影响。但在轧制过程中沿轧制方向延伸的MnS易使钢带形成带状组织，降低钢带的横向冲击韧性和成型性能。S对钢的耐蚀性也十分有害，钢中的硫化物可成为锈蚀的发源地，因此限定S含量不得高于0.008％。