[发明专利]一种冷轧贝氏体型耐候钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种冷轧贝氏体型耐候钢，其特征在于，包括以质量百分比计的化学成分：C：0.13～0.16％；Mn：1.20～1.50％；Si：0.001～0.2％；P：0.008～0.025％；Alt：0.02～0.06％；Cu：0.25～0.40％；Cr：0.40～0.70％；Ni：0.10～0.30％；Ti：0.015～0.030％；Nb：0.008～0.020％；Fe≥90％；冷轧贝氏体型耐候钢的微观组织包括贝氏体和铁素体，其中贝氏体的体积分数为40～80％；该钢的屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥800MPa，伸长率≥5％。采用上述技术方案，可以控制上述钢中化学成分的含量能够保证在一定的热处理工艺下获得预期的强度并使成品获得良好的耐候性能，结合控制钢中包含以贝氏体和铁素体为基体的多相微观组织，使上述冷轧贝氏体型耐候钢同时具有良好的机械性能。本发明还公开了上述冷轧贝氏体型耐候钢的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种冷轧钢，特别是涉及一种冷轧贝氏体型耐候钢及其制备方法。

背景技术

随着全球变暖和节能减排要求，世界各国均一致采取行动。2020年9月，我国政府在联合国大会上对外承诺，力争于2030年前碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和。因此高强减重在运输业对有着重要意义，由此薄板带钢的高强减薄也成为钢铁业的发展趋势。冷轧超高强耐候钢主要应用于集装箱侧板与顶板生产制造，主要需要满足两方面的需求：耐候性和屈服强度。

根据有关资料统计表明，世界上每年约有1/6的钢材因腐蚀而损耗。耐候钢就是在这样的背景下应运而生的，其特点是在钢中加入少量Cu、P、Cr、Ni等合金元素。其作用使钢铁材料在锈层和基体之间形成一层约50～100μm厚的致密且与基体金属粘附性好的非晶态尖晶石型氧化物层，阻止了大气中的水和氧向钢铁基体渗入，从而提高了钢铁材料耐大气腐蚀能力。

而需要超高屈服强度钢的主要目的是通过提高带钢的强度从而进行厚度减薄，进而提高运输效能，减少能源消耗与碳排放。在二十一世纪最初几年，集装箱面板一般厚度为1.6mm左右，基体的屈服强度在350MPa左右。随着冷轧超高强钢生产技术发展，面板的用材厚度减薄到1.2mm左右，屈服强度相应提高到700MPa及以上。

随着超高强钢耐候钢的生产技术发展，国内也申请了相关专利。例如，中国发明专利CN101376950A公开了一种超高强度冷轧耐候钢板及其制造方法，该方法采用的化学成分(wt％)：C：0.09～0.16、Si：0.20～0.60、Mn：1.00～2.00、P：≤0.030、S≤0.015、N≤0.008、Al：0.02～0.06、Cu：0.20～0.40、Cr：0.40～0.60、Mo：0.05～0.25、Nb+Ti：0.04～0.08、其它为Fe和不可避免杂质。按照该发明的方法，使用的退火均热温度为680～790℃，优选实施案例为700～740℃，属于低温退火常规生产工艺。该方法主要缺点是没有利用相变强化来增加钢强度，而且需要添加较多的贵合金如Mo，Nb，Ti等造成成本升高。同时，在连退低温生产时，带钢内应力释放不均匀，可能还有板形问题。

中国发明专利CN103266274A公开了一种超高强度冷轧耐候钢板及其制造方法，其化学元素质量百分配比为：C：0.05～0.16％；Mn：1.00～2.20％；Al：0.02～0.06％；Cu：0.20～0.40％；Cr：0.40～0.60％；Ti：0.015～0.035wt％；P≤0.03％；且满足0.19％＜C+Mn/16＜0.23％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。该专利基体成分没有添加Nb合金，微观组织为马氏体，为了得到马氏体，要求较高的退火均热温度即850～880℃，冷却速度＞100℃/s。该专利对应的退火条件较为苛刻，对退火机组的快速冷却能力要求较高。按照该发明，成品的屈服强度＞700MPa，抗拉强度＞1000MPa，优选实施案例给出的抗拉强度最高达1235MPa，因为抗拉强度过高，在某些使用场合下，容易出现带钢开裂问题。