本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)制造領(lǐng)域，具體涉及一種600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、耐候鋼是一種耐大氣腐蝕鋼，通過在普通鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素，使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜。雖然耐候鋼也會生銹，但耐候鋼形成穩(wěn)定致密的保護銹層后，該銹層與普通鋼銹層相比，其孔隙少得多，能阻礙銹蝕往里擴散和發(fā)展，保護銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。

2、由于銅、鉻、鎳等合金的價格較高，使得耐候鋼的成本高于普通鋼，涂裝使用時較普通鋼的優(yōu)勢并不明顯。而免涂裝耐候鋼在全壽命周期中不需要反復(fù)進行防腐涂裝，可節(jié)省大量成本，也更為綠色環(huán)保，同時免涂裝可以減少加工工序、提高使用效率。但免涂裝耐候鋼的耐候性能較普通耐候鋼更高，鋼中銅、鉻、鎳等合金的添加量更大，雖然磷的成本較低，但大量加入磷時對材料成形性能不利，因此免涂裝耐候鋼的成本較普通耐候鋼更高。另外隨著高強輕量化需求的日益普遍，高強免涂裝耐候鋼的市場需求也越來越大，如何平衡耐候鋼的耐候性能、成形性能與生產(chǎn)成本是必須考慮的問題。

3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題：如何在低成本的基礎(chǔ)上達到耐候鋼高強韌和高耐候性的匹配。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種600mpa級低成本免涂裝高(強)耐候鋼及其制備方法，以實現(xiàn)在低成本的基礎(chǔ)上達到耐候鋼高強韌和高耐候性的匹配。

2、本發(fā)明的一種600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼及其制備方法，通過低c低s、高p中cr、低si、低ni、并采用nb-ti復(fù)合的成分設(shè)計，在低成本的基礎(chǔ)上達到耐候鋼高強韌和高耐候性的匹配。同時通過冶煉、連鑄及軋制的工藝設(shè)計，克服低成本帶來的高p成形性的不利影響，低ni對銅脆翹皮的不利影響，最終形成以低成本免涂裝高耐候鋼為核心的冶煉、連鑄、軋制工藝生產(chǎn)方案和生產(chǎn)技術(shù)。

3、為此，本發(fā)明提出一種600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法包括：

4、將600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的鋼種化學成分重量百分比設(shè)定為：

5、c：0.05wt％～0.09wt％，si：0.2wt％～0.35wt％，mn：0.6wt％～1.2wt％，p：0.08wt％～0.12wt％，s：≤0.01wt％，alt：0.020％～0.050wt％，nb：0.025wt％～0.055wt％，ti：0.040wt％～0.070wt％，ni：≤0.65wt％，cr：1.0wt％～2.0wt％，cu：0.2wt％～0.55wt％，余量為fe和不可避免的微量元素；

6、所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的生產(chǎn)工藝路線為：高爐鐵水冶煉、鐵水脫硫預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉、lf鋼水精煉處理、板坯連鑄、熱軋軋制、入庫；

7、其中，鐵水脫硫預(yù)處理：采用kr脫硫；

8、轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉：爐渣二元堿度r控制在2～4，冶煉過程采用全程底吹氬氣，轉(zhuǎn)爐終點c:0.06～0.1wt％，p≤0.090wt％。

9、進一步地，lf鋼水精煉處理：進行脫氧及al、mn、nb、ti、cr、cu合金化工藝，精煉頂渣二元堿度r控制在8～12，鋼水進行ca處理，按[ca]/[als]＝0.10～0.14控制，ca處理結(jié)束鋼包進行軟吹氬8～10min，軟吹氬結(jié)束至連鑄鋼包開澆之間的鋼包鋼水鎮(zhèn)靜時間控制在≥18min。[ca]和[als]分別是ca含量和als含量。

10、進一步地，板坯連鑄：要求投用鋼包自動下渣檢測控制，中間包澆注過熱度按20～30℃，中包使用堿性覆蓋劑，使用耐候鋼保護渣，鑄坯拉速為0.9m/min～1.3m/min，采用結(jié)晶器液面波動自動控制，波動范圍控制在±3mm。

11、進一步地，板坯連鑄：使用動態(tài)輕壓下，壓下區(qū)間0.5～1.2，壓下量5.0，連鑄板坯厚230mm。

12、進一步地，熱軋工藝中先進行鑄坯加熱，設(shè)定均熱溫度控制目標為1220～1250℃，使鋼坯充分奧氏體化以及絕大部分合金元素充分溶解，為得到均勻細化的組織及第二相粒子做準備；總在爐時間為120-200min，限定均熱段的時間≥50min，從而限定加熱前段的時間及升溫速度。

13、進一步地，熱軋工藝中，粗軋階段是在奧氏體再結(jié)晶區(qū)進行軋制，粗軋出口溫度1060-1080℃。增加單道次壓下率，最后2-3道次的壓下率＞30％。

14、進一步地，熱軋工藝中，精軋階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進行軋制，避免在部分再結(jié)晶區(qū)或兩相區(qū)進行軋制，精軋終軋溫度850～890℃，增加單道次壓下率，控板形道次除外，道次壓下率＞10％。

15、進一步地，熱軋工藝中，軋后冷卻階段，層流溫度控制范圍為610-640℃，采用前向快冷模式(層流集管從前往后開，可以減少晶粒長大)。

16、本發(fā)明還提供一種600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼，所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的化學成分重量百分比為：

17、c：0.05wt％～0.09wt％，si：0.2wt％～0.35wt％，mn：0.6wt％～1.2wt％，p：0.08wt％～0.12wt％，s：≤0.01wt％，alt：0.020％～0.050wt％，nb：0.030wt％～0.055wt％，ti：0.040wt％～0.070wt％，ni：≤0.65wt％，cr：1.0wt％～2.0wt％，cu：0.2wt％～0.55wt％，余量為fe和不可避免的微量元素；

18、所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼采用如權(quán)利要求1-8所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法生產(chǎn)。

19、進一步地，所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的成品厚度為2mm，化學成分重量百分比為：c：0.068wt％，si：0.25wt％，mn：0.75wt％，p：0.084wt％，s：0.001wt％，alt：0.034wt％，nb：0.025wt％，ti：0.061wt％，ni：≤0.65wt％，cr：1.58wt％，cu：0.27wt％，余量為fe和不可避免的微量元素。

20、本發(fā)明所得的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼，金相組織為：gb+pf+m/a島，即：粒狀貝氏體+多邊形鐵素體+馬奧島，晶粒度為12-13級，屈服強度rel為600～700mpa，抗拉強度rm為700～800mpa，延伸率a為18％～23％，冷彎均合格。

技術(shù)特征：

1.一種600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，lf鋼水精煉處理：進行脫氧及al、mn、nb、ti、cr、cu合金化工藝，精煉頂渣二元堿度r控制在8～12，鋼水進行ca處理，按[ca]/[als]＝0.10～0.14控制，ca處理結(jié)束鋼包進行軟吹氬8～10min，軟吹氬結(jié)束至連鑄鋼包開澆之間的鋼包鋼水鎮(zhèn)靜時間控制在≥18min。

3.如權(quán)利要求1所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，板坯連鑄：要求投用鋼包自動下渣檢測控制，中間包澆注過熱度按20～30℃，中包使用堿性覆蓋劑，使用耐候鋼保護渣，鑄坯拉速為0.9m/min～1.3m/min，采用結(jié)晶器液面波動自動控制，波動范圍控制在±3mm。

4.如權(quán)利要求1所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，板坯連鑄：使用動態(tài)輕壓下，壓下區(qū)間50％～90％，壓下量5.0mm，連鑄板坯厚230mm。

5.如權(quán)利要求1所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，熱軋工藝中先進行鑄坯加熱，設(shè)定均熱溫度控制目標為1220～1250℃，使鋼坯充分奧氏體化以及絕大部分合金元素充分溶解，為得到均勻細化的組織及第二相粒子做準備；總在爐時間為120-200min，限定均熱段的時間≥50min，從而限定加熱前段的時間及升溫速度。

6.如權(quán)利要求1所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，熱軋工藝中，粗軋階段是在奧氏體再結(jié)晶區(qū)進行軋制，粗軋出口溫度1060-1080℃。增加單道次壓下率，最后2-3道次的壓下率＞30％。

7.如權(quán)利要求1所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，熱軋工藝中，精軋階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進行軋制，避免在部分再結(jié)晶區(qū)或兩相區(qū)進行軋制，精軋終軋溫度850～890℃，增加單道次壓下率，控板形道次除外，道次壓下率＞10％。

8.如權(quán)利要求1所述的600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的制備方法，其特征在于，熱軋工藝中，軋后冷卻階段，層流溫度控制范圍為610-640℃，采用前向快冷模式。

9.一種600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼，其特征在于，所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的化學成分重量百分比為：

10.如權(quán)利要求9所述的一種600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼，其特征在于，所述600mpa級低成本免涂裝高耐候鋼的成品厚度為2mm，化學成分重量百分比為：c：0.068wt％，si：0.25wt％，mn：0.75wt％，p：0.084wt％，s：0.001wt％，alt：0.034wt％，nb：0.025wt％，ti：0.061wt％，ni：≤0.65wt％，cr：1.58wt％，cu：0.27wt％，余量為fe和不可避免的微量元素。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種600MPa級低成本免涂裝高耐候鋼及其制備方法。所述制備方法包括：鋼種化學成分重量百分比設(shè)定為：C：0.05Wt％～0.09Wt％，Si：0.2Wt％～0.35Wt％，Mn：0.6Wt％～1.2Wt％，P：0.08Wt％～0.12Wt％，S：≤0.01Wt％，Alt：0.020％～0.050Wt％，Nb：0.025Wt％～0.055Wt％，Ti：0.040Wt％～0.070Wt％，Ni：≤0.65Wt％，Cr：1.0Wt％～2.0Wt％，Cu：0.2Wt％～0.55Wt％，余量為Fe和不可避免的微量元素；所述600MPa級低成本免涂裝高耐候鋼的生產(chǎn)工藝路線為：高爐鐵水冶煉、鐵水脫硫預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉、LF鋼水精煉處理、板坯連鑄、熱軋軋制、入庫。所述600MPa級低成本免涂裝高耐候鋼采用上述方法制備。

技術(shù)研發(fā)人員：李顯,楊躍標,寧子識,李宗強,廖耀俊,周明科,唐文洋,張金磊,徐家興,楊云
受保護的技術(shù)使用者：廣西柳州鋼鐵集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15