[发明专利]一种超低温耐候结构钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超低温耐候结构钢板及其生产方法。

背景技术

钢铁材料暴露在空气中，由于空气中的水和氧等的化学与电化学作用而引起的腐蚀称为钢铁的大气腐蚀。它是一种常见的腐蚀现象，由此而造成的经济损失约占总钢铁腐蚀损失的一半以上，因此，耐大气腐蚀（耐候）结构钢板越来越受到人们的关注。作为一种高效钢材，耐候结构钢板可经受风吹雨打、阳光暴晒以及温度变化大等恶劣的服役条件，并且使用时间愈长耐蚀作用愈突出。耐候结构钢板越来越多地被应用到建筑、桥梁、工程机械、车辆制造等行业中，年需求量在几十万吨左右，具有良好的市场前景。

CN1800428A公开了一种经济型耐候钢，其含有C：0.12%～0.21%、Si：0.20%～2.00%、Mn：0.70%～2.00%、P：≤0.034%、S：≤0.036%、Cu：0.10%～0.40%、Al＜0.2%，余量为Fe和不可避免的杂质。通过添加Cu、Mn、Si、Al等合金化，在不需改变Q235钢生产工艺条件下，生产具有耐大气腐蚀性能、综合机械性能的经济耐候钢。该发明钢中C、S含量较高，不利于焊接性能和成型性能的保证，并且没有涉及低温冲击性能。

CN101736204A公开了一种高强度耐大气腐蚀中厚板及其制造方法，其含有C：≤0.12%，Si：0.15%～0.45%，Mn：0.70%～1.40%，P：≤0.020%，S：≤0.008%，Cu：0.25%～0.50%，Cr：0.35%～1.00%，Ni：0.15%～0.55%，Nb+Ti+V：≤0.22%，余量为Fe和不可避免的杂质。通过添加Cu、Ni、Cr提高钢板的耐大气腐蚀性能，通过添加Nb、Ti、V微合金化来提高钢板的强度，该发明添加了较多的耐腐蚀性元素Cu、Ni、Cr以及微合金化元素Nb、Ti、V提高了碳当量，不利于焊接工艺性能，并且没有涉及超低温-60℃冲击性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了低成本地开发具有综合力学性能、耐大气腐蚀性能、焊接性能、成型性能均优异的超低温耐候结构钢板，特别适用极寒地域、无涂装钢结构使用。

本发明提供了一种超低温耐候结构钢板，所述钢板的成分按重量百分比为：C：0.07%～0.10%、Si：≤0.40%、Mn：≤1.00%、P：≤0.020%、S：≤0.005%、Cu：0.25%～0.45%、Cr：0.40%～0.70%、Ni：0.15%～0.25%、Nb：0.015%～0.030%、Ti：0.020%～0.035%、Al：≥0.020%、Ca：0.001%～0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种超低温耐候结构钢板的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：KR铁水深度脱硫→转炉冶炼→LF精炼→连铸→板坯下线缓冷与清理→加热→除鳞→粗轧→精轧→水冷→热矫直→钢板标识→缓冷→剪切→标识→成品。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的C钢板的1/4厚度处的显微组织。

图2示出了根据本发明实施例的C钢板的1/2厚度处的显微组织。

具体实施方式

为了解决上述问题，本发明提供了一种超低温耐候结构钢板，所述钢板的成分按照重量百分比为：C：0.07%～0.10%、Si：≤0.40%、Mn：≤1.00%、P：≤0.020%、S：≤0.005%、Cu：0.25%～0.45%、Cr：0.40%～0.70%、Ni：0.15%～0.25%、Nb：0.015%～0.030%、Ti：0.020%～0.035%、Al：≥0.020%、Ca：0.001%～0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明中的术语“超低温”是指温度为-60℃。

优选地，为了确保所述钢板的优良综合性能，所述钢板的成分应同时满足下述条件要求：

CEV=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu)/15≤0.40%，确保钢板具有良好的焊接性能；

Mn/C≥10，确保钢板晶粒均匀细小，保证良好的超低温韧性；

Ti/N≥3.4，优选地为4.0～4.5，保证形成的TiN粒子均匀细小，提高钢强度的同时改善钢板的焊接性能；

Ca/S≥1.0，降低钢中的夹杂物含量，提高耐大气腐蚀性能与成型性能。