[发明专利]一种高耐蚀耐候钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高耐蚀耐候钢，其化学元素质量百分配比为：C：0.03‑0.05％，Si：0.03‑0.05％，Mn：0.8‑1.2％，Cu：0.1‑0.2％，Cr：6.8‑8.2％，Ni：0.05‑0.15％，Mo：0.15‑0.25％，Al：0.03‑0.05％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。此外，本发明还公开了一种上述的高耐蚀耐候钢的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和浇铸；(2)再加热：铸坯被再加热到1200℃‑1260℃；(3)粗轧；(4)精轧；(5)卷取；(6)冷却至室温。该高耐蚀耐候钢具有较高的耐大气腐蚀性能，且在保留了塑性、低温韧性和成形性能优良的基础上具有高的强度。

技术领域

本发明涉及一种钢种及其制造方法，尤其涉及一种耐候钢及其制造方法。

背景技术

一般将耐候指数在6.0以上的称为耐候钢，耐候钢相较普通碳钢具有良好的耐大气腐蚀性能，能够有效延长钢结构的使用寿命，从而降低成本及对环境的压力。耐候指数I定义为：

I＝26.01Cu+3.88Ni+1.2Cr+1.49Si+17.28P-7.29CuNi-9.1NiP-33.39Cu²

耐候钢在大气服役环境条件下，钢中各合金元素之间发生交互作用，在表面生成以α—FeOOH为主要成分的致密锈层，其热力学稳定，不参与钢电化学腐蚀的阴极还原过程。上述的锈层内铜、铬等元素的富集使得锈层具有离子选择性透过特性，显著提高钢的耐大气腐蚀性能，从而使得耐候钢相较于普通碳钢具有良好的耐大气腐蚀性能，因而，在铁路货车、集装箱和户外塔架等领域获得广泛应用。

然而在现有技术中，现有的普通耐候钢尚不能满足使用年限25年的要求，而直接采用不锈钢则成本过高。因此，非常迫切需要一种耐腐蚀性能更高的耐候钢，同时强度也有所提高，可以满足现在对钢种高强减重的需要。

公开号为CN101225498，公开日为2008年7月23日，名称为“一种600MPa级高强耐候钢及其制备方法”的中国专利文献公开了一种600MPa级高强耐候钢及其制备方法。在该中国专利文献所公开的技术方案中，所涉及的高强耐候钢采用薄板坯连铸工艺生产，其耐候指数在6.0左右，在耐大气腐蚀性能上相较现有的普通耐候钢无明显提高。此外，所涉及的高强耐候钢采用含量较高的P来保证钢的耐腐蚀性能，但这样会对韧性以及塑性不利。

公开号为CN102168229A，公开日为2011年8月31日，名称为“耐候钢板及其制造方法”的中国专利文献公开了一种耐候钢板及其制造方法。在该中国专利文献所公开的技术方案中，虽然P元素的含量不高，但是其耐蚀合金的添加也不高，因而，使得所涉及的耐候钢板的耐候指数仍在6.0左右，耐大气腐蚀性能与传统耐候钢相当，达不到无涂装使用的要求。

综上所述可以看出，现有技术中的耐候钢的耐候指数在6.0-7.0之间，耐大气腐蚀性能仅能与传统的钢种相当，且屈服强度也较低，无法满足现阶段对耐候钢的耐大气腐蚀性能以及高强减重的需求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高耐蚀耐候钢，该高耐蚀耐候钢具有较高的耐大气腐蚀性能，且在保留了塑性、低温韧性和成形性能优良的基础上具有高的强度，非常适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。

为了实现上述目的，本发明提出了一种高耐蚀耐候钢，其化学元素质量百分配比为：

C：0.03-0.05％，Si：0.03-0.05％，Mn：0.8-1.2％，Cu：0.1-0.2％，Cr：6.8-8.2％，Ni：0.05-0.15％，Mo：0.15-0.25％，Al：0.03-0.05％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。

在本发明所述的高耐蚀耐候钢中，各化学元素的设计原理如下：