[发明专利]一种低成本650MPa级光伏支架用含钛耐候钢及其制备方法

说明书

本发明提供一种低成本650MPa级光伏支架用含钛耐候钢及其制备方法。本发明化学成分按重量百分比为：C：≤0.08％，Si：0.35％～0.50％，Mn：0.40％～0.60％，P：0.08％～0.12％，S：≤0.010％，Cu：0.25％～0.40％，Cr：0.75％～1.00％，Ti：0.065％～0.105％，N：≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。通过本发明制备的方法制备的热轧钢卷，抗拉强度≥650MPa，耐候指数I≥7.5。成型性能及焊接性能良好、强度高、成本低、耐腐蚀性能优异，应用于光伏支架可显著提升光伏支架的使用寿命，降低光伏支架成本和劳动强度。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种低成本650MPa级光伏支架用含钛耐候钢及其制备方法。

背景技术

光伏发电是一种绿色环保产业，以其无污染、无噪声、维护简单等特点显示出无比广阔的发展空间和应用前景，是最具潜力的能源开发领域。光伏支架是光伏发电装置的一个重要支撑保护结构。为了防止光伏支架的腐蚀，目前大多采用Q235和Q355材质钢板卷或轻质型材加工后镀锌使用。但热镀锌产品在生产时会造成污染，大幅度增加了治理成本。

高强度耐候钢是光伏支架的理想产品，目前国内生产光伏支架耐候钢普遍采用加入较高含量的V、Nb、Ni等贵重合金元素，以达到提高强度和耐腐蚀性的目的，但是增加了生产成本，且强度还不够高，耐蚀性能还不够好。因此，研发一种低成本的具有高强度、高耐蚀性的650MPa级光伏支架用耐候钢具有十分重要的意义。

对比相关专利文献，CN113528949A公开了一种550MPa级太阳能支架用热轧钢卷及其生产方法：采用Nb-V微合金化提高强度，且强度级别较低，从低温冲击性能测试要求可知钢板较厚(≥5mm为半尺寸，≥10mm为半尺寸)，生产的光伏支架成本高，且施工劳动强度大。

CN114438411A公开了一种光伏支架用耐候钢及其生产方法：采用Nb-Ti微合金化提高强度，且强度级别较低，抗拉强度：420～600MPa，从低温冲击性能测试要求可知钢板较厚(≥5mm为半尺寸，≥10mm为半尺寸)，生产的光伏支架成本高，且施工劳动强度大，耐蚀性能较差，耐候指数为6.37-6.60，实施例贵重金属Ni含量较高(0.015％)，S含量极低(0.001％、0.002％)，冶炼脱S成本较高。

CN113652599A公开了一种高强耐腐抗寒热轧钢卷及其生产方法和应用：采用V-Ti微合金化提高强度，且强度级别较低，实施例中抗拉强度：425～480MPa；钢板较厚(3mm-16mm)，生产的光伏支架成本高，且施工劳动强度大；C：0.15％～0.20％含量高，焊接性能差；Mn:0.025％～0.055％，含量太低，锰硫比太低，工业生产会产生边部裂纹；耐蚀性能很差，耐候元素仅含Cu:0.10％～0.20％、Cr:0.30％～0.60％，不能满足裸用25-30年光伏支架寿命周期。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种低成本650MPa级光伏支架用耐候钢及其制备方法，本发明采用Ti合金化，不添加贵重金属铌、钒、镍等，合金成本低，通过控制纳米级析出提高强度，光伏支架用钢厚度仅1.5mm-4.0mm，轻量化减重达25％以上，同时降低运输成本和施工劳动强度；通过添加一定的价廉物美的硅、磷，除了能提高耐候指数外，还能提高强度，耐蚀性能优异，可以裸用；成分设计合理，生产成本较低，生产难度小，便于工业生产。本发明采用的技术手段如下：

一种低成本650MPa级光伏支架用含钛耐候钢，其化学成分按重量百分比为：C：≤0.08％，Si：0.35％～0.50％，Mn：0.40％～0.60％，P：0.08％～0.12％，S：≤0.010％，Cu：0.25％～0.40％，Cr：0.75％～1.00％，Ti：0.065％～0.105％，N：≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。