[发明专利]一种免涂装高磷高性能耐候钢及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及高性能钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种免涂装高磷高性能耐候钢及其制备方法和应用；所述耐候钢的化学成分包括：C:0.020％～0.040％，Si:0.20％～0.30％，Mn:0.20％～0.30％，Cu:0.20％～0.60％，P:0.25％～0.50％，S≤0.01％，Ni:0.10％～0.15％，Cr:0.25％～0.55％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；所述方法包括：对铁水进行预处理，后进行冶炼，得到钢水；对所述钢水进行精炼，后进行连铸，得到铸坯；对所述铸坯进行轧制，得到低成本的高磷耐候钢；所述应用包括：将所述耐候钢用于乡村大气环境和/或工业大气环境中；利用高含量P和Cu形成钝化膜覆盖在耐候钢的表面，从而阻碍大气环境中的SOsubgt;2/subgt;渗透，进而对耐候钢形成保护。

技术领域

本申请涉及高性能钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种免涂装高磷高性能耐候钢及其制备方法和应用。

背景技术

为了防止或减少钢材的腐蚀，一般采取涂层或镀层法延长其使用寿命；目前，钢结构的房屋建筑、桥梁、电力和通讯铁塔等方面全部采用涂层法，例如刷漆、电镀或热镀锌等。但是目前表面喷涂等方法需要每3-5年进行防腐蚀涂装维护和每10-15年进行一次重新防腐涂装，并且涂装过程易造成人体健康危害和环境污染、同时存在涂镀成本较高等问题。

而耐大气腐蚀钢的推广应用解决了上述的一系列问题，但是目前的工程化应用的耐大气腐蚀钢的化学成分一般采用Cr-Ni-Cu或Cu-P成分体系，元素Cr、Cu及Ni含量较高，而P元素含量基本小于0.10％，而由于Cr和Ni的高含量，将导致钢材的整体成本过高。

因此如何提供低成本的耐大气腐蚀钢，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种免涂装高磷高性能耐候钢及其制备方法和应用，以解决现有技术中耐大气腐蚀钢的制备成本过高的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种免涂装高磷高性能耐候钢，以质量分数计，所述耐候钢的化学成分包括：

C:0.020％～0.040％，Si:0.20％～0.30％，Mn:0.20％～0.30％，Cu:0.20％～0.60％，P:0.25％～0.50％，S≤0.01％，Ni:0.10％～0.15％，Cr:0.25％～0.55％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

可选的，所述耐候钢的化学成分还包括：

0.2≤[Ni]/[P]≤0.5，0.25≤[Ni]/[Cu]≤0.5，0.1≤[Ni]/[Cr]^-1/2≤0.2；

其中，[Ni]为所述Ni的质量分数，[P]为所述P的质量分数，[Cu]为所述Cu的质量分数，[Cr]为所述Cr的质量分数。

可选的，以体积分数计，所述耐候钢的金相组织包括：铁素体：98％～99％和三次渗碳体：1％～2％。

第二方面，本申请提供了一种制备第一方面所述的耐候钢的方法，所述方法包括：

对铁水进行预处理，后进行冶炼，得到钢水；

对所述钢水进行精炼，后进行连铸，得到铸坯；

对所述铸坯进行轧制，得到低成本的高磷耐候钢。

可选的，所述精炼包括精炼真空脱气，所述精炼真空脱气的脱气时间≥15min。

可选的，所述连铸包括在预设目标温度的条件下以包钢水进行连铸，所述预设目标温度＝液相线温度+预设提高量，所述预设提高量为10℃～40℃。

可选的，所述低成本的高磷耐候钢的厚度为3mm～10mm。

可选的，所述低成本的高磷耐候钢的钢卷直径为5mm～12mm。