[发明专利]一种700MPa级超细晶高强耐候钢的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种700MPa级超细晶高强耐候钢的制备方法及应用，所述制备方法包括连铸坯在高拉速下直接进入M机架粗轧机组，经过M道次连续大压下(50％～60％)粗轧，奥氏体晶粒大幅度细化，粗轧后，中间坯经过感应加热炉快速加热至精轧入口所需温度，同时形成反向温度场，然后依次经过精轧组、层流冷却、卷取机，最终形成表面和芯部较粗、1/4厚处较细的组织特征。生产过程中精轧和粗轧均为全无头轧制。本发明可获得耐候性相当于corten‑A的超细晶高强耐候热轧钢带，实现“以薄代厚”和“以热代冷”的效果，使汽车车身轻量化的同时，提高汽车板使用寿命，提高生产效率，降低生产成本，同时降低能耗，减少排放，实现资源节约型、环境友好型生产。属于冶金技术领域。

技术领域

本发明属于冶金技术领域。具体涉及一种700MPa级超细晶高强耐候钢的制备方法及其应用。

背景技术

耐候钢是通过在普通钢中添加一定量的合金元素制成的一种低合金钢，主要合金成分为Cu、P、Cr、Ni等元素。具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的2～8倍，涂装性为普碳钢的1.5～10倍。同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点。相比于铝合金、塑料等其他轻量化材料，高强钢虽然具有成本低、强度高、耐冲击性好等优点，但其耐大气腐蚀性能相对较差。近年来，随着我国国民经济的快速发展，对客运和货运的铁道用高强耐候钢的需求越来越大，为了提高运输效率、减轻车厢重量、节约运输成本以及延长车厢使用寿命，要求制造车厢用耐候钢的强度级别和耐蚀性能不断提高。因此，综合考虑成本、加工方式、可回收利用等方面，开发高强、超薄、耐候等综合性能于一体的高强钢是大势所趋。

高强度耐候钢是指Rel(屈服强度)≥400MPa的耐候钢，这类钢在特种集装箱及货车车箱的制造上有着广阔的应用前景。由于高强度耐候钢在要求高的耐蚀性的同时要求高的强度级别和较好的成形性能和焊接性能，因此对冶金工艺过程和设备控制水平要求很高，尤其是屈服强度700MPa的超高强度耐候钢板，目前只有很少数国家能生产。日本、德国、韩国、瑞典等采用传统流程已经生产出屈服强度400MPa以上的高强耐候钢和700MPa级的超高强度钢板，用于铁路车厢和货车车厢的生产。相比之下，我国在汽车轻量化材料，尤其是高强耐候钢研发与应用起步较晚，如目前市场上使用较多的汽车大梁钢多为510MPa和610MPa级(抗拉强度)，且耐候性能较差。不过，随着国内一些钢铁企业对汽车高强耐候钢认识的不断加深，近些年已开始着手高强耐候汽车板的开发与推广，700MPa级高强度耐候薄板坯的研发成为了各大钢厂及相关汽车制造厂商关注的焦点。

目前，700MPa级高强热轧带钢的工业生产多采用薄板坯单坯轧制或半无头轧制工艺，传统生产工序为：连铸→铸坯二次加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→酸洗→冷轧→退火。这种轧制工艺在粗轧前一般采用200-280m长的滚底式炉或感应加热炉对连铸坯进行加热，并且采用滚底式进行并流。

传统的轧制工艺具有生产线长度增加、设备组成复杂、操作维护成本高、能耗高等缺点。且由于生产线过长(400m以上)，精扎入口温度无法精确控制，导致产品最终组织性能不稳定。此外，这种传统单坯轧制或半无头轧制生产的热轧表面质量及产品规格达不到下游用户要求，酸洗后的热轧板一般需要经过后续冷轧、退火工艺才能供货，使得生产工序繁杂、生产效率降低、生产成本增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种700MPa级超细晶高强耐候钢的制备方法，其具有缩短工艺流程、细化奥氏体晶粒和提高产品的力学性能等优点。此外，该方法可在ESP生产线上应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种700MPa级超细晶高强耐候钢的制备方法，所述制备方法包括连铸步骤、粗轧步骤、精轧步骤、层流冷却步骤和卷取步骤；

所述制备方法是将初始原料依次经过连铸、粗轧、精轧、层流冷却和卷取步骤后，得到700MPa级超细晶高强耐候钢的最终成品薄板坯；