含钛高铬耐候钢及其制备方法

文档序号:9541457阅读:507来源:国知局
含钛高铬耐候钢及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁冶炼领域,具体涉及一种含钛高铬耐候钢及其制备方法。
【背景技术】
[0002]耐候钢,又称耐大气腐蚀钢,能够抵御自然大气条件下的腐蚀,是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2?8倍,涂装性为普碳钢的1.5?10倍。同时,它具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点。耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。
[0003]现有技术中耐候钢大多采用添加钼、铌、钛、锆和钒等元素,以使其表面上形成保护层,来提高钢的耐候性能,这些元素大多价格昂贵,制备成本相对较高,另外,稀土元素虽然具有极强的脱氧能力,且可细化晶粒,改变夹杂物的形态,但是其氧化物的熔点较高,比重大,在连铸时易造成中间包水口堵塞。
[0004]申请号为“201210130225.X”,发明名称为“一种耐候钢”,公开了一种以下重量百分比的物料构成:锰0.36?0.50% ;铬0.45?0.60% ;镍0.11?0.13% ;铜0.25?0.32% ;氮< 0.005% ;磷0.070?0.105% ;余量为铁和不可避免的杂质的耐候钢。其中,该专利耐候钢中铬含量较低,且磷含量较高,容易导致钢的脆性,且制备的钢材不能满足现有工业对耐候钢高耐蚀性、强韧性等新要求。
[0005]又因耐候钢的屈服强度与延伸率成反比,即随着屈服强度的增加,钢的延伸率降低,如果钢的延伸率过低,会导致弯折部位出现裂纹,导致钢材出现“龟裂”现象,所以能制备屈服强度高且延伸率较好的高耐候性钢是很有必要的。
[0006]另外,尚络耐候钢络含量尚,制备的耐候钢的耐候性能尚,力学性能稳定,但是络含量高,钢的淬透性强,乳制时组织控制困难,要得到理想的组织和性能,必须对热乳工艺进行研究。

【发明内容】

[0007]为了克服现有技术的不足,本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种既能满足对钢材的力学性能要求,又能防止钢材发生“龟裂”等现象的高耐候性能钢。
[0008]—种含钛高铬耐候钢,由以下重量百分比化学成分组成:C彡0.07 %,Si ^0.50%,Mn^ 1.5%,P^0.02%,S^0.010%,Cu 0.20 ?0.55%,Cr 3.00 ?5.50%,Ni 0.10?0.65%,Ti 0.04?0.10% ,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0009]进一步的,作为更优选的技术方案,上述所述一种含钛高铬耐候钢,优选由以下重量百分比化学成分组成:C 0.01?0.07%, S1.1?0.5%,Μη 0.3?1.5%,Ρ彡0.02%,S ^ 0.010 %, Cu 0.20 ?0.55 %,Cr 3.00 ?5.50 %,Ni 0.10 ?0.65 %,Ti 0.04 ?0.08% ,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0010]进一步的,作为更优选的技术方案,上述所述一种含钛高铬耐候钢,优选由以下重量百分比化学成分组成:C 0.01?0.03%,Si 0.10?0.50%,Μη 0.3?0.5% ,Ρ 0.010?0.020%, S0.005 ?0.010%, Cu 0.40 ?0.55%, Cr 3.70 ?4.50%, Ni 0.22 ?0.50%,Ti 0.04?0.08%,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0011]进一步的,作为更优选的技术方案,上述所述一种含钛高铬耐候钢,更优选由以下重量百分比化学成分组成 C 0.02%, Si 0.10%, Μη 0.31%, Ρ 0.011%, S 0.005%, Cu0.40%, Cr 3.75%, Ni 0.31 %,T1.04%,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0012]上述所述一种含钛高铬耐候钢,其屈服强度480?530MPa,抗拉强度580?650MPa,延伸率彡30%,-40°C下低温冲击功200?280J,相对腐蚀率彡28%。
[0013]本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种方法简单,成本低的高铬耐候钢的制备方法。
[0014]上述所述一种含钛高铬耐候钢的制备方法,该制备方法主要包括以下步骤:钢坯—热乳一层流冷却一卷取。
[0015]其中,热乳步骤中精乳的开乳温度为1000?1100°C,热乳步骤中终乳温度为860?900 °C ;冷却步骤中层流冷却上集管水量比例为60?70%,下集管水量比例为70?85% ;卷取步骤中卷取温度为600?660°C。
[0016]进一步的,作为更优选的技术方案,上述所述一种含钛高铬耐候钢的制备方法,热乳步骤中精乳的开乳温度优选为1053°C,热乳步骤中终乳温度优选为882°C;冷却步骤中层流冷却上集管冷却速率优选为65%,下集管冷却速率优选为80% ;卷曲步骤中卷取温度优选为635°C。
[0017]本发明含钛耐候钢的制备方法及其制备的含钛高铬耐候钢,具有生产成本低,工艺简单,广品合格率尚,耐候钢综合性能优异等特点,不仅能满足现有工业对耐候钢的尚耐候性要求,还能满足钢材稳定的力学性能要求,尤其是具有优越的低温抗冲击性能和良好的延展性。
【具体实施方式】
[0018]—种含钛高铬耐候钢,由以下重量百分比化学成分组成:C彡0.07 %,Si ^0.50%,Mn^ 1.5%,P^0.02%,S^0.010%,Cu 0.20 ?0.55%,Cr 3.00 ?5.50%,Ni 0.10?0.65%,Ti 0.04?0.10% ,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0019]进一步的,作为更优选的技术方案,上述所述一种含钛高铬耐候钢,优选由以下重量百分比化学成分组成:C 0.01?0.07%, S1.1?0.5%,Μη 0.3?1.5%,Ρ彡0.02%,S ^ 0.010 %, Cu 0.20 ?0.55 %,Cr 3.00 ?5.50 %,Ni 0.10 ?0.65 %,Ti 0.04 ?0.08%,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0020]进一步的,作为更优选的技术方案,上述所述一种含钛高铬耐候钢,优选由以下重量百分比化学成分组成:C 0.01?0.03%,Si 0.10?0.50%,Μη 0.3?0.5% ,Ρ 0.010?0.020%, S 0.005 ?0.010%,Cu 0.40 ?0.55%,Cr 3.70 ?4.50%,Ni 0.22 ?0.50%,Ti 0.04?0.08%,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0021]进一步的,作为更优选的技术方案,上述所述一种含钛高铬耐候钢,更优选由以下重量百分比化学成分组成 c 0.02%, Si 0.10%, Μη 0.31%, Ρ 0.011%, S 0.005%, Cu0.40%, Cr 3.75%, Ni 0.31 %,T1.04%,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0022]上述所述一种含钛高铬耐候钢,其屈服强度480?530MPa,抗拉强度580?650MPa,延伸率彡30%,-40°C下低温冲击功200?280J,相对腐蚀率彡28%。
[0023]上述所述一种含钛高铬耐候钢的制备方法,该制备方法主要包括以下步骤:钢坯—热乳一层流冷却一卷取。
[0024]其中,热乳步骤中精乳的开乳温度为1000
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