[发明专利]一种薄带连铸700MPa级高强耐大气腐蚀钢制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄带连铸工艺，特别涉及一种薄带连铸700MPa级高强耐大气腐蚀钢制造方法，钢带的屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥780MPa，延伸率≥18％，180°弯曲性能合格，具有优良的强塑性匹配，钢带的显微组织主要由均匀的贝氏体和针状铁素体构成。

背景技术

耐大气腐蚀钢或称耐候钢，是指具有保护锈层耐大气腐蚀，可用于制造车辆、桥梁、塔架、集装箱等钢结构的低合金结构钢。与普碳钢相比，耐候钢在大气中具有更优良的抗蚀性能。与不锈钢相比，耐候钢只有微量的合金元素，诸如磷、铜、铬、镍、钼、铌、钒、钛等，合金元素总量仅占百分之几，而不像不锈钢那样，达到百分之十几，因此价格较为低廉。

近年来使用较多的耐大气腐蚀钢有295MPa级的09CuPTiRE、345MPa级的09CuPCrNi以及450MPa级的Q450NQR1。随着国民经济的发展对车辆减重、提速、增加货运量、延长使用寿命和降低物流成本等方面的要求不断提高，上述钢种很难满足要求，开发高强度、高耐蚀性、低成本的耐大气腐蚀钢具有重要的实用价值和经济意义。

目前国内外已就高强度耐大气腐蚀钢及其制造方法申请了多项专利，其中700MPa强度级别的耐大气腐蚀钢，大都采用Nb、V、Ti、Mo复合微合金化技术，通过细晶强化和沉淀强化来提高耐大气腐蚀钢的综合力学性能。

中国专利200610030713.8公开了一种屈服强度700MPa级耐大气腐蚀钢及其制造方法，该方法制造耐大气腐蚀钢板的化学成分为：C 0.05-0.1％，Si≤0.5％，Mn 0.8-1.6％，P≤0.02％，S≤0.01％，Al 0.01-0.05％，Cr 0.4-0.8％，Ni 0.12-0.4％，Cu 0.2-0.55％，Ca 0.001-0.006％，N 0.001-0.006％，此外还包含Nb≤0.07％，Ti≤0.18％，Mo≤0.35％中至少两种，其余为Fe和不可避免的杂质。钢板的屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥750MPa，延伸率≥15％。

中国专利201010246778.2公开了一种低成本屈服强度700MPa级非调质处理高强耐候钢及其制造方法，该方法制造耐候钢板的化学成分为：C0.05-0.1％，Si≤0.15％，Mn 1.5-2％，P≤0.015％，S≤0.01％，Cr 0.3-0.8％，Ni 0.15-0.4％，Cu 0.2-0.4％，Nb 0.02-0.08％，Ti≤0.09-0.15％，N≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。钢板的屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥800MPa，延伸率≥18％。

中国专利200610125125.2公开了一种特高强度耐大气腐蚀钢，该方法制造耐大气腐蚀钢板的化学成分为：C 0.01-0.07％，Si 0.25-0.5％，Mn 1.6-2，P≤0.018％，S≤0.008％，Al≤0.035％，Cr 0.4-0.75％，Ni 0.25-0.6％，Cu0.2-0.5％，Nb 0.03-0.08％，Ti≤0.02％，Mo 0.1-0.4％，B 0.0005-0.003，其余为Fe和不可避免的杂质。钢板的屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥750MPa，延伸率≥10％。

上述700MPa强度级别的高强耐大气腐蚀钢，均采用了微合金化路线，在成分体系中均含有Nb，V，Ti，Mo等合金元素，并且均采用传统热轧工艺生产。传统热轧工艺流程是：连铸+铸坯再加热保温+粗轧+精轧+冷却+卷取，即首先通过连铸得到厚度为200mm左右的铸坯，对铸坯进行再加热并保温后，再进行粗轧和精轧，得到厚度一般大于2mm的钢带，最后对钢带进行层流冷却和卷取，完成整个热轧生产过程。如果要生产厚度小于2mm的钢带，一般要对热轧钢带继续进行冷轧以及后续退火来完成。利用传统工艺生产微合金高强耐大气腐蚀钢，存在的主要问题有：

(1)工艺流程长、能耗高、机组设备多、基建成本高，导致生产成本高。

(2)耐大气腐蚀钢中含有较高含量的提高钢带耐大气腐蚀性能的磷、铜等易偏析元素，传统工艺由于铸坯凝固冷却速度慢，容易造成磷、铜等元素的宏观偏析，从而导致铸坯的各向异性和出现宏观裂纹，成才率较低。

(3)耐大气腐蚀钢的耐侯性主要取决于磷和铜的共同作用，由于其在传统工艺中存在易偏析特征，因此在利用传统工艺生产高强耐大气腐蚀钢的成分设计中，往往不添加磷，其含量按照杂质元素水平来控制，通常≤0.025％；铜的添加量在0.2-0.55％的范围，实际生产中通常取下限。其结果造成钢带的耐侯性不高。