本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带的生产方法。
背景技术
铁道车辆用钢属于耐大气腐蚀结构钢的一种，耐候钢因其较高的抗腐蚀性能，广泛应用于铁道车辆制造行业、集装箱制造业及桥梁工程、户外塔架等领域。目前，国内多数较大型的钢铁生产企业都可以生产出高强高耐蚀的耐候钢产品，但对于铁道车辆用的有冲压成型使用要求的热轧钢带，既要满足其强度要求，又要具有较低的屈强比，生产难度高，性能指标不易保证，需要结合产线特点，从钢种成分和热轧轧制工艺上进行摸索和优化。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带，所述热轧钢带的化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.09～0.12%、mn：0.30～0.50%、si：0.25～0.50%、s≤0.012%、p：0.060～0.100%、cr：0.60～1.00%、cu：0.25～0.40%、ni：0.12～0.25%、b：0.0010～0.0025%、ti：0.015～0.030%，其余为fe和不可避免的杂质。
本发明所述热轧钢带的厚度为4.5-12.0mm。
本发明所述热轧钢带的屈服强度≥345mpa、抗拉强度≥480mpa、屈强比≤0.75。
本发明还提供了一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带的生产方法，所述生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序；所述热连轧包括粗轧、精轧两个阶段。
本发明所述板坯连铸工序，连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.09～0.12%、mn：0.30～0.50%、si：0.25～0.50%、s≤0.012%、p：0.060～0.100%、cr：0.60～1.00%、cu：0.25～0.40%、ni：0.12～0.25%、b：0.0010～0.0025%、ti：0.015～0.030%，其余为fe和不可避免的杂质。
本发明所述热连轧工序，粗轧采取大压下量，压下率＞75%，中间坯厚度为34～36mm。
本发明所述热连轧工序，精轧出口温度控制在820～870℃。
本发明所述控制冷却工序，利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在15～45℃/s。
本发明所述控制卷取工序，卷取温度控制在660～710℃。
本发明设计思路：
碳、铬成分的控制主要为提高钢种的强度和耐腐蚀性能，微量硼元素的加入可以利用钢中游离硼起到调整晶粒尺寸，降低屈服强度的作用。其他为耐候结构钢中添加的起强化和耐蚀等作用的mn、si、p、cu、ni、ti等元素。
高温粗轧阶段采取的大压下量有利于轧制完成后获得适宜的晶粒度，此成分钢种在820～870℃结束轧制，可以避开出现混晶组织。同时在热轧时采取高温卷取，以达到强度和低屈强比双实现的目的。
本发明一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带产品标准参考铁标tb/t1979-2014《铁道车辆用耐大气腐蚀钢》；产品性能检测方法标准参考gb/t288.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》、tb/t2375《铁路用耐候钢周期浸润腐蚀试验方法》。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明设计了钢种的关键成分，采用连铸坯热连轧工艺流程，通过粗轧大压下、控轧控冷和高温卷取的方式来生产铁道车辆用耐候结构钢，实现了低屈强比的性能要求。2、本发明低屈强比铁道车辆用热轧钢带经周期浸润耐腐蚀实验证明，钢种的腐蚀速率为普通q235a钢种的50%以下，既满足车辆用钢的冲压成型要求，同时可提高车辆的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细地说明。
实施例1
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为12.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.5%，中间坯厚度为35.2mm；精轧出口温度控制在840℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在20℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在660℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例2
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为8.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.7%，中间坯厚度为34.9mm；精轧出口温度控制在852℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在29℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在670℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例3
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为6.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.4%，中间坯厚度为35.4mm；精轧出口温度控制在861℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在35℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在684℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例4
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为5.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.8%，中间坯厚度为34.8mm；精轧出口温度控制在865℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在40℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在695℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例5
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为4.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.7%，中间坯厚度为34.9mm；精轧出口温度控制在863℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在43℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在705℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例6
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为6.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.7%，中间坯厚度为35.0mm；精轧出口温度控制在857℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在37℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在680℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例7
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为6.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.5%，中间坯厚度为35.2mm；精轧出口温度控制在869℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在36℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在682℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例8
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为5.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.5%，中间坯厚度为35.3mm；精轧出口温度控制在866℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在39℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在699℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例9
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为10.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率76.8%，中间坯厚度为34.8mm；精轧出口温度控制在827℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在27℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在670℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例10
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为12.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率75.7%，中间坯厚度为36.0mm；精轧出口温度控制在820℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在15℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在660℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
实施例11
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的厚度为4.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的生产方法包括板坯连铸、热连轧、控制冷却和控制卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯连铸：连铸坯厚度为150mm，连铸坯化学成分组成及其质量百分含量见表1；
（2）热连轧：粗轧采取大压下量，压下率77.3%，中间坯厚度为34.0mm；精轧出口温度控制在870℃；
（3）控制冷却：利用36m长的层流冷却段进行快速冷却，采取层流冷却段后段缓冷的模式，冷却速度控制在45℃/s；
（4）控制卷取：卷取温度控制在710℃。
本实施例低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的力学性能见表2。
表1实施例1-11低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2化学成分及组成（%）
表1中成分余量为fe和不可避免的杂质。
表2实施例1-11低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2力学性能
本发明专利涉及的一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带q345nqr2的周期浸润腐蚀试验结果见表3，对比试样q235a的化学成分符合铁标tb/t1979-2014《铁道车辆用耐大气腐蚀钢》的要求。
表3q345nqr2与q235a耐腐蚀性能结果对比
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。