[发明专利]一种基于罩式退火工艺冷轧耐候钢及其制造方法

说明书

本发明公布了一种基于罩式退火工艺冷轧耐候钢及其制造方法，所述冷轧耐候钢化学成分重量百分比为：C：0.6～0.10％、Si：0.25～0.45％、Mn：0.35～0.50％、P：0.080～0.120％、S：≤0.015％、Als：0.008～0.030％、Ni：0.12～0.20％、Cu：0.25～0.30％、Cr：0.30～0.50％、N：≤0.0080％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明通过合理的化学成分设计，热轧工艺控制、酸轧工艺以及罩式退火工艺，获得表面质量等级FB级别以上，板形优良且材料屈服强度高于310～350MPa，抗拉强度高于450～500MPa，屈强比≤0.75，具有优良的冲压成形性能，焊接性能优异，耐大气腐蚀性能优良。

技术领域

本发明属于金属材料领域，特别涉及一种基于罩式退火工艺生产冷轧耐候钢的方法。

背景技术

耐大气腐蚀钢板又称为耐候钢，其应用较为广泛，主要用在铁路车厢、公路防护栏、桥梁结构用钢、船舶的集装箱等行业。耐候钢板不仅需要具有一定的耐腐蚀性能、还需要较高强度和较好的焊接性能。由于结构需要热轧耐候钢板使用十分广泛，但随着社会发展，对车厢、集装箱以及部分结构用钢需要轻量化，冲压成为复杂形状零件，因此对于冷轧耐候钢板的需求也越来越多。

国内专利公开号为CN106636897A的一种低合金耐候钢及其制备方法和应用，是一种低合金耐候钢板，该专利主要是通过提高低成本的Si元素来降低较高成本合金元素Cr、Ni的用来，通过热轧工艺达到良好的耐腐蚀性能和力学性能。根据此专利提供方法制备的耐候钢屈服强度≥422MPa，抗拉强度≥528MPa，延伸率≥28.8，且该专利也只是提供热轧耐候钢板的制造方法，对于冷轧耐候该专利不适合；国内专利公开号为CN101376950A的一种超高强度冷轧耐候钢板及其制造方法，其生产的钢板屈服强度为700～1000MPa、抗拉强度为800～1070MPa，延伸率仅为5～14％，虽然该专利提供了一种超高强度冷轧耐候钢板，延伸率较低，塑性较差，且不适合用于冲压成形用板，与本专利有着较大的区别。

随着国内高速铁路的发展，对于动车车厢外壳用钢需求越来越多，车厢顶梁需要使用冷轧耐候钢冲压成梁，在实际冲压过程中经常出现开裂，因此对冷轧耐候钢在冲压车顶小梁时需要一定的成形性能，即较低的屈强比，方便冲压成形，但耐候钢需要添加Cu、P、Ni等微合金元素提高耐候性，由于添加了微合金，因此通常制备出的冷轧耐候钢强度均较高，成形性能较差，屈强比较高，且目前所知相关报道均采用的是连续退火方式；罩式退火保温时间较长，通常需要30-40h左右，由于堆垛退火，钢板表面容易粘接，表面质量较差，钢板板形容易瓢屈，在后续冲压过程中影响冲压质量。

发明内容

与现有技术相比，本发明提供一种基于罩式退火工艺冷轧耐候钢及其制造方法，通过合理的化学成分设计，热轧工艺控制、酸轧以及罩式退火工艺，湿平整工艺以解决在罩式退火过程中容易出现粘接、瓢曲等问题。

一种基于罩式退火工艺冷轧耐候钢，其特征在于，所述的冷轧耐候钢化学成分重量百分比为：C：0.6～0.10％、Si：0.25～0.45％、Mn：0.35～0.50％、P：0.080～0.120％、S：≤0.015％、Als：0.008～0.030％、Ni：0.12～0.20％、Cu：0.25～0.30％、Cr：0.30～0.50％、N：≤0.0080％，其余为Fe和不可避免的杂质。

为保证本发明的动车用冷轧耐候钢板的板形控制和力学性能主要基于以下原理：

1)碳C：是钢种最经济的强化元素，主要通过固溶强化和析出强化对提高钢的强度，然而随着碳含量的增加，钢板的强度明显会增加，但是塑性却会明显降低。同时在合金钢中过高的碳含量会恶化钢的焊接性能。