CN105506449A - 一种户外建筑物门窗用高强度钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种户外建筑物门窗用高强度钢，其化学成分重量百分比为：C：0.84-0.86%，Si：0.28-0.30%，Mn：0.15-0.17%，Cr：0.31-0.33%，P≤0.025%，S≤0.025%，Ni：0.11-0.13%，Cu：0.15-0.17%，As：0.03-0.05%，Al≤0.0050%，N≤0.0080%，O≤0.0030%，余量为铁和微量杂质；本发明使户外建筑物门窗用高强度钢的强度及综合性能得到提高，并提高了户外建筑物门窗用高强度钢的冷拔加工硬化率。

Description

一种户外建筑物门窗用高强度钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钢及其制备方法，具体的说是一种户外建筑物门窗用高强度钢及其制备方法。
背景技术
目前，国内外高强度和高强度户外建筑物门窗用钢，均不含Cr，Cr、Ni、Cu均作为残余元素，现有技术中，户外建筑物门窗用钢对高载荷、轻质化、高强、高韧、高模量、良好的耐蚀性能及焊接性能等一系列要求不断提高。现有户外建筑物门窗用钢经过冷却工艺后易形成马氏体、网状渗碳体等异常组织，钢组织稳定性不高，从而对户外建筑物门窗用钢的综合性能产生影响；另，现有的户外建筑物门窗用钢综合拉拔性能不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
⑴如何改善户外建筑物门窗用高强度钢组织网碳，同时提高索氏体化率，并提高户外建筑物门窗用高强度钢的综合拉拔性能；
⑵如何保证户外建筑物门窗用高强度钢组织的稳定性，具有均匀的索氏体组织（可有少量铁素体和珠光体），避免形成马氏体、网状渗碳体等异常组织；可以使户外建筑物门窗用高强度钢具有优良的可拉拔加工性能。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种户外建筑物门窗用高强度钢，C：0.84-0.86%，Si：0.28-0.30%，Mn：0.15-0.17%，Cr：0.31-0.33%，P≤0.025%，S≤0.025%，Ni：0.11-0.13%，Cu：0.15-0.17%，As：0.03-0.05%，Al≤0.0050%，N≤0.0080%，O≤0.0030%，余量为铁和微量杂质；
户外建筑物门窗用钢表面涂覆一层防护层，防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：46-49份，填料：15-18份，增韧剂：5-7份，硅烷偶联剂：5-7份，分散剂：3-5份，防霉杀菌剂：7-9份，稀土复合稳定剂：1.5-1.7份；成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；填料为白炭黑；增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；分散剂为BYK190分散剂；防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：15-17份，硫酸锌：20-23份，氯化钙：5-7份，氢氧化钠：25-27份，硬脂酸：3-5份。
户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，铸坯在加热炉的均热温度为1320-1350℃，加热时间为2-5小时；开轧温度1190-1210℃，终轧温度850-953℃，吐丝温度831-834℃；热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为826-829℃，保温30-70分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度585-587℃，保温30-80分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
本发明通过添加0.31-0.33%的Cr元素，并配合其它元素的成分限定，以及制备方法，可以细化奥氏体晶粒，提高钢的淬透性，可以细化钢线材的珠光体片层间距，提高钢的索氏体率，从而使户外建筑物门窗用高强度钢具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，避免形成马氏体、网状渗碳体等异常组织；使户外建筑物门窗用高强度钢的强度及综合性能得到提高。
本发明通过添加0.31-0.33%的Cr元素，并适当降低Mn含量（控制Mn含量为0.15-0.17%），从而起到对户外建筑物门窗用高强度钢组织网碳的改善作用，同时提高索氏体化率，提高了户外建筑物门窗用高强度钢的冷拔加工硬化率，获得了意想不到的技术效果。
另外，本发明通过在户外建筑物门窗用高强度钢的涂覆一层防护层，可增加使用寿命，该防护层涂料不会发生起泡、龟裂、泛白和脱层等问题，还具有很强的抗腐蚀和耐低温性能，可牢。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种户外建筑物门窗用高强度钢，其化学成分重量百分比为：C：0.84%，Si：0.28%，Mn：0.15%，Cr：0.31%，P：0.025%，S：0.025%，Ni：0.11%，Cu：0.15%，As：0.03%，Al：0.0050%，N：0.0080%，O：0.0030%，余量为铁和微量杂质；户外建筑物门窗用高强度钢表面涂覆一层防护层，的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：46份，填料：15份，增韧剂：5份，硅烷偶联剂：5份，分散剂：3份，防霉杀菌剂：7份，稀土复合稳定剂：1.5份；成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；填料为白炭黑；增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；分散剂为BYK190分散剂；防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：15份，硫酸锌：20份，氯化钙：5份，氢氧化钠：25份，硬脂酸：3份。
本实施例的户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，铸坯在加热炉的均热温度为1320℃，加热时间为2小时；开轧温度1190℃，终轧温度850℃，吐丝温度831℃；热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为826℃，保温30分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度585℃，保温30分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
实施例2
本实施例提供一种户外建筑物门窗用高强度钢，其化学成分重量百分比为：C：0.85%，Si：0.29%，Mn：0.16%，Cr：0.32%，P：0.02%，S：0.02%，Ni：0.12%，Cu：0.16%，As：0.04%，Al：0.004%，N：0.006%，O：0.002%，余量为铁和微量杂质；本实施例户外建筑物门窗用高强度钢涂覆一层防护层，防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：48份，填料：16份，增韧剂：6份，硅烷偶联剂：6份，分散剂：4份，防霉杀菌剂：8份，稀土复合稳定剂：1.6份；成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；填料为白炭黑；增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；分散剂为BYK190分散剂；防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：16份，硫酸锌：22份，氯化钙：6份，氢氧化钠：26份，硬脂酸：4份。
本实施例的户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，铸坯在加热炉的均热温度为1330℃，加热时间为3小时；开轧温度1200℃，终轧温度890℃，吐丝温度833℃；热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为828℃，保温40分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度586℃，保温50分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
实施例3
本实施例提供一种户外建筑物门窗用高强度钢，其化学成分重量百分比为：C：0.86%，Si：0.30%，Mn：0.17%，Cr：0.33%，P：0.015%，S：0.015%，Ni：0.13%，Cu：0.17%，As：0.05%，Al：0.0030%，N：0.0020%，O：0.0020%，余量为铁和微量杂质；户外建筑物门窗用高强度钢涂覆一层防护层，防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：49份，填料：18份，增韧剂：7份，硅烷偶联剂：7份，分散剂：5份，防霉杀菌剂：9份，稀土复合稳定剂：1.7份；成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；填料为白炭黑；增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；分散剂为BYK190分散剂；防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：17份，硫酸锌：23份，氯化钙：7份，氢氧化钠：27份，硬脂酸：5份。
本实施例的户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，铸坯在加热炉的均热温度为1350℃，加热时间为5小时；开轧温度1210℃，终轧温度953℃，吐丝温度834℃；热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为829℃，保温70分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度587℃，保温80分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种户外建筑物门窗用高强度钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C：0.84-0.86%，Si：0.28-0.30%，Mn：0.15-0.17%，Cr：0.31-0.33%，P≤0.025%，S≤0.025%，Ni：0.11-0.13%，Cu：0.15-0.17%，As：0.03-0.05%，Al≤0.0050%，N≤0.0080%，O≤0.0030%，余量为铁和微量杂质；
所述户外建筑物门窗用高强度钢表面涂覆一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：46-49份，填料：15-18份，增韧剂：5-7份，硅烷偶联剂：5-7份，分散剂：3-5份，防霉杀菌剂：7-9份，稀土复合稳定剂：1.5-1.7份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：15-17份，硫酸锌：20-23份，氯化钙：5-7份，氢氧化钠：25-27份，硬脂酸：3-5份。
2.如权利要求1所述的户外建筑物门窗用高强度钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C：0.84%，Si：0.28%，Mn：0.15%，Cr：0.31%，P：0.025%，S：0.025%，Ni：0.11%，Cu：0.15%，As：0.03%，Al：0.0050%，N：0.0080%，O：0.0030%，余量为铁和微量杂质；
所述户外建筑物门窗用高强度钢表面涂覆一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：46份，填料：15份，增韧剂：5份，硅烷偶联剂：5份，分散剂：3份，防霉杀菌剂：7份，稀土复合稳定剂：1.5份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：15份，硫酸锌：20份，氯化钙：5份，氢氧化钠：25份，硬脂酸：3份。
3.如权利要求1所述的户外建筑物门窗用高强度钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C：0.85%，Si：0.29%，Mn：0.16%，Cr：0.32%，P：0.02%，S：0.02%，Ni：0.12%，Cu：0.16%，As：0.04%，Al：0.004%，N：0.006%，O：0.002%，余量为铁和微量杂质；
所述户外建筑物门窗用高强度钢涂覆一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：48份，填料：16份，增韧剂：6份，硅烷偶联剂：6份，分散剂：4份，防霉杀菌剂：8份，稀土复合稳定剂：1.6份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：16份，硫酸锌：22份，氯化钙：6份，氢氧化钠：26份，硬脂酸：4份。
4.如权利要求1所述的户外建筑物门窗用高强度钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C：0.86%，Si：0.30%，Mn：0.17%，Cr：0.33%，P：0.015%，S：0.015%，Ni：0.13%，Cu：0.17%，As：0.05%，Al：0.0030%，N：0.0020%，O：0.0020%，余量为铁和微量杂质；
所述户外建筑物门窗用高强度钢涂覆一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：成膜树脂：49份，填料：18份，增韧剂：7份，硅烷偶联剂：7份，分散剂：5份，防霉杀菌剂：9份，稀土复合稳定剂：1.7份；
所述的成膜树脂为有机硅改性环氧树脂及有机硅改性不饱和聚酯树脂的混合物，按质量比计有机硅改性环氧树脂：机硅改性不饱和聚酯树脂=1:2；所述填料为白炭黑；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体；所述分散剂为BYK190分散剂；所述防霉杀菌剂为丙环唑或戊唑醇与3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯等比例混合复配；所述稀土复合稳定剂按质量份数计包括以下组分：氯化稀土：17份，硫酸锌：23份，氯化钙：7份，氢氧化钠：27份，硬脂酸：5份。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，其特征在于：铸坯在加热炉的均热温度为1320-1350℃，加热时间为2-5小时；开轧温度1190-1210℃，终轧温度850-953℃，吐丝温度831-834℃；所述热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为826-829℃，保温30-70分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度585-587℃，保温30-80分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
6.如权利要求5所述的户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，其特征在于：铸坯在加热炉的均热温度为1320℃，加热时间为2小时；开轧温度1190℃，终轧温度850℃，吐丝温度831℃；所述热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为826℃，保温30分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度585℃，保温30分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
7.如权利要求5所述的户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，其特征在于：铸坯在加热炉的均热温度为1330℃，加热时间为3小时；开轧温度1200℃，终轧温度890℃，吐丝温度833℃；所述热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为828℃，保温40分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度586℃，保温50分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
8.如权利要求5所述的户外建筑物门窗用高强度钢的生产工艺，包括电炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸、加热轧制和热处理，其特征在于：铸坯在加热炉的均热温度为1350℃，加热时间为5小时；开轧温度1210℃，终轧温度953℃，吐丝温度834℃；所述热处理采用淬火+回火，热处理具体为：淬火温度为829℃，保温70分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度587℃，保温80分钟，出炉后水冷或空冷至室温，使盘条具有均匀的索氏体组织，含有少量铁素体和珠光体，没有马氏体、网状渗碳体类异常组织。
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