[发明专利]抗拉强度为340MPa级的钢铝复合热轧钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器用钢，尤其适于30万千瓦及以上电站的低碳、超低铝、超低氧特性抗拉强度为340MPa、延伸率达到41％以上的散热器等导热性要求高的零部件用热轧钢。

背景技术

传统的钢-铝复合用低碳钢或超低碳钢，主要存在铝含量高、氧含量高等问题，从而导致钢-铝复合性能低，影响材料的正常使用。

现有技术中，有添加了贵重金属镍元素，也有钢-铝合材料，但其钢基选用的为高锰或高铜含量，不足是成本都较高，且生产工艺较为复杂。

专利号为JP 2005161383的日本专利文献，其公开了一种板材为双面复合的发明内容，其中板材的一面为钢-铝复合，另一面为钢-铝-锌复合，其钢基中还含有锆或镁、镍，其不足添加合金元素较多，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种低碳、超低铝、超低氧特性，具有抗拉强度为340MPa级、延伸率达到41％以上，且具有高塑性和优良的复合性能，成本降低显著，并能保证30万千瓦及以上电站的散热器形状、尺寸的加工稳定性的抗拉强度为310MPa级的钢铝复合热轧钢及生产方法。

实现上述目的的技术措施：

抗拉强度为340MPa级的钢铝复合热轧钢，其组分及重量百分比如下：C：0.01～0.014％，Si：＜0.018％，Mn：0.30～0.35％，Al：0.001～0.002％，P：≤0.02％，S：＜0.006％，O：≤0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产抗拉强度为340MPa级的钢铝复合热轧钢的方法，其步骤：

1)对铁水进行脱硫，控制S的重量百分比为＜0.006％；

2)进行炉外精炼，控制：C的重量百分比为0.01～0.014％，Al的重量百分比为0.001～0.002％；

3)进行连铸，在连铸过程中，采用C的重量百分比为0.5％的覆盖剂，并采用氩气保护浇注，其氩气的流量控制在11-13NM³/小时；

4)对连铸坯进行加热，加热温度控制在1200～1218℃；

5)进行热轧，控制其终轧温度为870～888℃；

6)进行卷取，卷取温度控制在610～629℃。

本发明中各元素的作用及机理

C：在本发明中，C是作为有效元素，其含量要求适中；因为C原子通过间隙强化显著提高材料的抗拉强度，但C含量太高会降低材料塑性，所以，将其控制在0.010～0.014％。

Si：在本发明中，Si是作为控制元素，其含量越低越好；因为Si在钢中形成SiO₂等非金属夹杂物，降低材料的塑性，所以，Si含量越低，材料的塑性越高，故将其控制在＜0.0018％。

Mn：在本发明中，Mn是作为有效元素，在钢中通过固溶强化提高材料的抗拉强度，同时，Mn可以细化晶粒，达到细晶强化效果，与C原子的间隙强化相比，细晶强化对材料的塑性影响较小，根据抗拉强度为340MPa的要求，设计Mn含量在0.30～0.35％。

Al：在本发明中，Al是作为控制元素，钢中的Al含量越低越好；因为，Al含量较高，容易在钢与铝的复合界面形成钢-铝脆性化合物，降低钢-铝复合层的强度，所以，Al含量越低越好，但Al含量不能过低，作为脱氧元素，如果Al含量过低，容易造成钢中脱氧不充分，形成Al₂O₃非金属夹杂，降低材料的塑性，所以将其控制在0.001～0.002％。

本发明有益效果如下：

(1)由于延伸率达到41％以上，保证了30万千瓦及以上电站用产品的塑性；

(2)钢铝复合层没有形成Fe-Al脆性相，材料的复合性能良好；

(3)本发明代替传统的铝合金板制造散热器等导热性要求高的零部件，能大幅降低产品成本，提高散热器的刚度，并能保证散热器的形状和尺寸的稳定性。

附图说明

附图为本发明材料的金相组织图

具体实施方式

下面进行详细描述

根据本发明的组分及重量百分比如下：C：0.010～0.014％，Si：＜0.018％，Mn：0.30～0.35％，Al：0.001～0.002％，P：≤0.02％，S：＜0.006％，O：≤0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。以及

生产方法：

1)对铁水进行脱硫，控制S的重量百分比为＜0.006％；

2)进行炉外精炼，控制：C的重量百分比为0.010～0.014％，Al的重量百分比为0.001～0.002％；