专利名称：一种低合金高强耐候结构钢的热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及低合金高强耐候结构钢领域，具体说是一种低合金高强耐候结构钢的热处理工艺制度，通过调整低合金高强耐候结构钢热加工后的热处理工艺，大幅提高其力学性能。
背景技术：
耐候结构钢具有优良的力学性能及耐腐蚀性能，同时其成本低于不锈钢而耐腐蚀性能远高于普碳钢，因此得到了广泛的应用。本发明涉及的低合金高强耐候结构钢因具有良好的低温冲击韧性和焊接性能，广泛的应用于我国的高速铁路、桥梁建设等领域。同时， 其良好的耐蚀性能可以满足我国地域广阔对钢种耐腐蚀性能的要求。然而，在生产过程中， 钢板热轧后若采用常规的正火处理，其力学性能不但没有上升，反而有较大幅度的下降。同样的问题也出现在此耐候结构钢的焊接过程中。因此，该合金热加工后的热处理制度需要相应的改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种低合金高强耐候结构钢的热加工和热处理工艺，克服该合金在热加工后采用常规热处理导致力学性能下降的缺点，使其满足服役条件的要求。为了实现上述目的，本发明的技术方案是本发明的低合金高强耐候结构钢，按元素质量百分比计，合金的化学成分如下碳彡0. 16% ；铬0· 40-0. 80% ；铜0· 25-0. 55% ；硫彡 0. 03% ；磷彡 0. 03% ； 硅彡0. 50% ；锰0. 5-1. 5% ；余量为铁和不可避免的杂质。所述低合金高强耐候结构钢，其热加工和热处理工艺，包括如下步骤1)铸锭在1050士 10°C下进行合金轧制，然后空冷至室温；2)在500 V 650 V之间，保温一定的时间后，空冷至室温；3)保温时间为每毫米1 3分钟。本发明在耐候结构钢热加工后进行500 650°C的退火处理，缓解了热加工导致的残余应力，增强了间隙原子的钉扎作用，从而得到较高力学性能的耐候结构钢。为了提高低合金高强耐候结构钢的力学性能，根据上述强化机理，采取了以下措施本发明通过在耐候结构钢热加工后进行500 650°C的退火处理，使该合金的力学性能得到较大幅度提升，从而满足其服役条件的要求。本发明的优点在于1、本发明显著提高了低合金高强耐候结构钢的力学性能，使得合金具有明显的屈服平台，合金的屈服强度高于380MPa，抗拉强度大于510MPa，延伸率超过30%。2、本发明可以解决该耐候结构钢焊接后不能热处理或者热处理后性能降低的问题。
图1为低合金高强耐候结构钢工艺流程图。图2(a)_(b)为低合金高强耐候结构钢不同热处理制度的显微组织照片。其中，图2(a)热轧后880°C正火处理(光学显微镜200X)；图2(b)热轧后650°C 退火处理(光学显微镜200X)。图3为热轧后不同热处理温度下室温拉伸应力_应变曲线。图4 (a)-(b)分别为经过880°C正火处理和650°C退火处理的耐候结构钢的C元素电子探针分析结果。
具体实施例方式实施例1采用工业纯铁、石墨、金属锰、铬、铜等常规原材料，合金成分见表1。表1合金的化学成分
权利要求
1.一种低合金高强耐候结构钢的热处理工艺，其特征在于，具体步骤如下1)铸锭在1050士10°C下进行合金轧制，然后空冷至室温；2)在500°C 650°C之间，保温后空冷至室温；3)保温时间为每毫米1 3分钟。
2.按照权利要求1所述的低合金高强耐候结构钢的热处理工艺，其特征在于，所适用的条件为通过普通中厚板轧制工艺生产的耐候结构钢。
3.按照权利要求1所述的低合金高强耐候结构钢的热处理工艺，其特征在于，所适用的条件为通过控制轧制生产的钢板经过焊接后的耐候结构钢板。
4.按照权利要求1所述的低合金高强耐候结构钢的热处理工艺，其特征在于，按元素质量百分比计，合金的化学成分如下碳彡 0. 16% ；铬0. 40-0. 80% ；铜0. 25-0. 55% ；硫彡 0. 03% ；磷彡 0. 03% ；硅 ^ 0. 50% ；锰0. 50-1. 50% ；余量为铁和不可避免的杂质。
5.按照权利要求1所述的低合金高强耐候结构钢的热处理工艺，其特征在于， 该合金化学成分中，铜含量优选范围为0. 25wt % -0. 55wt %,铬含量优选范围为 0. 40wt% -0. 80wt%。
全文摘要
本发明涉及低合金高强耐候结构钢领域，具体说是一种低合金高强耐候结构钢的热处理工艺。本发明通过调整低合金高强耐候结构钢热加工后的热处理工艺制度，进行500～650℃的退火热处理。该工艺可大幅提高耐候结构钢的力学性能，解决该钢种不能进行焊接后热处理的问题。本发明所适用的耐候结构钢成分范围为，按元素质量百分比计，碳≤0.16％；铬0.40-0.80％；铜0.25-0.55％；硫≤0.03％；磷≤0.03％；硅≤0.50％；锰0.50-1.50％；余量为铁和不可避免的杂质。
文档编号C21D8/00GK102220465SQ20101014625
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者刘树伟, 姜海昌, 封辉, 戎利建, 赵明久, 闫德胜 申请人:中国科学院金属研究所