一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺的制作方法

本发明属于冶金，具体涉及一种400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺。

背景技术：

1、随着“双碳”目标推进，具有免涂镀、长寿命的耐候钢正成为当下绿色钢铁产品的发展热点；目前，国内外生产的耐候钢多数为板材，由于盘条、圆棒与板材完全不同的深加工流程和应用场景，对产品组织与性能要求差异较大，对于连轧道次多、组织性能要求高且冷加工变形量大的耐候钢结构用热轧盘条及圆钢，国内鲜有报道。

2、cn115110006a公开了一种具有高耐腐蚀性能的耐候钢及制备方法，一种耐候钢，其化学成分及其质量百分含量为：c：0.05～0.12％，si：0.20～0.60％，mn：0.30～0.60％，p：0.07～0.15％，s：≤0.015％，cu：0.25～0.55％，ni：≤0.20％，cr：0.30～0.60％，余量为fe及不可避免的杂质，耐大气腐蚀性的相对腐蚀速率为q345b的40％以下。该发明为确保钢质耐腐蚀性能，向钢中添加了一定的p、cu、cr等耐候元素，但其相对腐蚀率只有40％以下，无法满足免涂镀要求，并且p的加入导致钢质冷加工性能必然恶化，对于盘条、圆棒的深加工不利。

3、cn114959483a公开了一种耐湿热高盐分海洋大气环境的耐候钢及其生产方法，所述耐候钢的组分按质量百分含量计为：c：0.02％～0.06％，si：0.17％～0.37％，mn：0.8％～1.2％，p：≤0.012％，s：≤0.005％，cu：0.8％～1.2％，cr：0.2％～0.4％，ni：1.5％～2％，mo：0.1％～0.25％，ti：0.01％～0.03％，sn：0.05％～0.2％，其余为fe及不可避免夹杂。该发明通过添加大量贵重金属ni并配合一定的耐候元素，以确保钢板兼备优异的经济性和耐蚀性，但该发明成本较高且不适用于盘条、圆棒的冷加工，只是常规的耐候板。

4、盘条、圆棒往往都要经过多道工序的深加工(如：冷拔、捻股、辊压等)，其应用场景与板材有较大差距，当前免涂镀耐候钢在板材中发展较为成熟，但在盘条、圆棒领域则未见相关报道。根据盘条、圆棒应用场景要求，从化学成分、轧制工艺综合考虑，如何设计出一种400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，以满足多个行业将镀锌材升级为免涂镀耐候材的需求，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种400mpa级免涂镀耐候热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，具有优异的强韧性、冷镦性以及耐候性能(相对腐蚀率≤25％)，可满足深度拉拔和冷镦加工要求，并且能满足免涂镀、25年以上裸用要求。

2、为达到上述目的，采用技术方案如下：

3、一种400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其化学成分按质量百分数计如下：

4、c：0.02～0.10wt％、si：＜0.25wt％、mn：＜0.4wt％、p＜0.03wt％、s＜0.02wt％、cu：0.1～1.0wt％、cr：1.0～4.5wt％、cr/cu＝5～11，其余为fe及不可避免的杂质。

5、按上述方案，c：0.04～0.08wt％、si：＜0.25wt％、mn：＜0.4wt％、p＜0.03wt％、s＜0.02wt％、cu：0.3～0.7wt％、cr：2.0～3.0wt％、cr/cu＝6～10，其余为fe及不可避免的杂质。

6、按上述方案，进行微合金化，其化学成分按质量百分数计还包括nb：0.015～0.035wt％、v：0.04～0.07wt％、nb/v＝1/3～2/3。

7、上述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，包括以下步骤：

8、钢坯加热；包括预热段、加热段和均热段；

9、轧制；采取低温控轧，全流程采用奥氏体未再结晶轧制；

10、控冷；盘条采用斯太尔摩工艺控制冷却；圆棒采用上冷床保温缓冷。

11、按上述方案，所述钢坯加热工艺中钢坯为小方坯或矩形坯，断面(140～220mm)×(140～220mm)；预热段加热温度≤600℃、加热时间15min～20min；加热段分加热1段和加热2段，加热1段的加热温度600℃～1000℃、加热时间10min～15min，加热2段的加热温度1000℃～1200℃、加热时间20min～30min；均热段加热温度1150℃～1200℃、加热时间20min～30min。

12、按上述方案，所述轧制工艺中精轧温度为830±10℃、入减定径温度840±10℃，终轧温度850±10℃。

13、按上述方案，所述控冷工艺中，盘条采用斯太尔摩工艺控制冷却，0#辊道速度0.2～1m/s，余下8组辊道速度相对于前一组辊道提升3％(极差)；13组风机的风量为210000m3/h，1#～2#风机开启5％～25％，保温盖开启，确保出2#风机温度为700±20℃，3#～13#风机全关、保温盖关闭，确保出13#风机温度＞350℃。

14、按上述方案，所述控冷工艺中，圆棒上冷床温度＞850℃，采用保温罩缓冷，出保温罩温度＞600℃。

15、相对于现有技术，本发明有益效果如下：

16、本发明提供了一种400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，满足下游用户免涂镀直接裸用以及全寿命周期的免维护要求，大幅降低了生产投资成本；另外，本发明通过合理的成分设计以及与轧钢工艺相配合，钢质强韧性优良，能满足热轧盘条、圆棒的各种冷加工要求，大幅度扩展了耐候钢应用场景。

技术特征：

1.一种400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其特征在于化学成分按质量百分数计如下：

2.如权利要求1所述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其特征在于化学成分按质量百分数计如下：c：0.04～0.08wt％、si：＜0.25wt％、mn：＜0.4wt％、p＜0.03wt％、s＜0.02wt％、cu：0.3～0.7wt％、cr：2.0～3.0wt％、cr/cu＝6～10，其余为fe及不可避免的杂质。

3.如权利要求1所述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒，其特征在于进行微合金化，其化学成分按质量百分数计还包括nb：0.015～0.035wt％、v：0.04～0.07wt％、nb/v＝1/3～2/3。

4.权利要求1所述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，其特征在于包括以下步骤：

5.如权利要求4所述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，其特征在于所述钢坯加热工艺中钢坯为小方坯或矩形坯，断面(140～220mm)×(140～220mm)；预热段加热温度≤600℃、加热时间15min～20min；加热段分加热1段和加热2段，加热1段的加热温度600℃～1000℃、加热时间10min～15min，加热2段的加热温度1000℃～1200℃、加热时间20min～30min；均热段加热温度1150℃～1200℃、加热时间20min～30min。

6.如权利要求4所述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，其特征在于所述轧制工艺中精轧温度为830±10℃、入减定径温度840±10℃，终轧温度850±10℃。

7.如权利要求4所述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，其特征在于所述控冷工艺中，盘条采用斯太尔摩工艺控制冷却，0#辊道速度0.2～1m/s，余下8组辊道速度相对于前一组辊道提升3％(极差)；13组风机的风量为210000m3/h，1#～2#风机开启5％～25％，保温盖开启，确保出2#风机温度为700±20℃，3#～13#风机全关、保温盖关闭，确保出13#风机温度＞350℃。

8.如权利要求4所述400mpa级免涂镀热轧盘条、圆棒的轧制工艺，其特征在于所述控冷工艺中，圆棒上冷床温度＞850℃，采用保温罩缓冷，出保温罩温度＞600℃。

技术总结
本发明公开了一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒，化学成分按质量百分数计如下：C：0.02～0.10wt％、Si：＜0.25wt％、Mn：＜0.4wt％、P＜0.03wt％、S＜0.02wt％、Cu：0.1～1.0wt％、Cr：1.0～4.5wt％、Cr/Cu＝5～11，其余为Fe及不可避免的杂质；还进行微合金化，其化学成分按质量百分数计还包括Nb：0.015～0.035wt％、V：0.04～0.07wt％、Nb/V＝1/3～2/3；本发明提供了一种400MPa级免涂镀热轧盘条、圆棒及其轧制工艺，满足下游用户免涂镀直接裸用以及全寿命周期的免维护要求，大幅降低了生产投资成本；另外，本发明通过合理的成分设计以及与轧钢工艺相配合，钢质强韧性优良，能满足热轧盘条、圆棒的各种冷加工要求，大幅度扩展了耐候钢应用场景。

技术研发人员：张帆,夏艳花,任安超,王彦林,贾万军
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13