CN110983156B

CN110983156B - 一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢及其制造方法

Info

Publication number: CN110983156B
Application number: CN201911179887.4A
Authority: CN
Inventors: 董瀚; 范建文; 徐德祥; 廉心桐; 陆恒昌; 王启丞; 李钧
Original assignee: Huaian Cisri Co ltd; Shangda New Materials Taizhou Research Institute Co ltd; University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: Huaian Cisri Co ltd; Shangda New Materials Taizhou Research Institute Co ltd; University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2039-11-27
Also published as: CN110983156A

Abstract

一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢及其制造方法，所述稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，能够提供一种屈服强度级别为235MPa以上或一种屈服强度级别为355MPa以上，且96小时周期浸润腐蚀试验的相对腐蚀率小于70％(与国标《普通碳素钢》GB/T700中的Q235B比较)的经济型耐蚀钢，可广泛应用于建筑工程、室内工程、干旱少雨地区室外大气环境下的免涂装钢结构工程。

Description

一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢及其制造方法

技术领域

本发明涉及稀土耐蚀钢技术，特别是一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢及其制造方法，所述稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，能够提供一种屈服强度级别为235MPa以上或一种屈服强度级别为355MPa以上，且96小时周期浸润腐蚀试验的相对腐蚀率小于70％(与国标《普通碳素钢》GB/T700中的Q235B比较)的经济型耐蚀钢，可广泛应用于建筑工程、室内工程、干旱少雨地区室外大气环境下的免涂装钢结构工程。

背景技术

大气环境下，金属材料表面氧化生锈不可避免。作为目前世界上应用最为广泛的金属材料，钢材腐蚀防护一直被关注和不断研究。表面涂镀是除不锈钢以外其它钢材腐蚀防护的重要方法，其流程包括表面除锈和涂镀两大步骤。表面除锈以喷砂、喷丸为主，作业过程产生大量粉尘颗粒物，空气粉尘污染严重危害人员健康。表面涂镀，包括喷涂涂料(各种防腐漆)、电镀和热镀锌和锌铝复合材料，对土壤、地表水污染严重，特别是钢结构件热镀锌污染更严重导致开始逐步被取缔。另一方面，自20世纪初开始，以美国为首的西方国家对钢材自身耐蚀性开展研究，通过适量添加P、Cu、Cr、Ni等元素，钢材表面腐蚀速率显著下降到普碳钢的1/2～1/4，开发出Cu、P、Cr、Ni系耐大气腐蚀钢并一直沿用至今，在海运集装箱、火车车体结构件、桥梁、塔桅结构、各种护栏获得广泛应用。然而，钢中加入Cu、Cr、Ni元素将增加生产成本，另外，不同地域、不同工程应用，对钢材耐蚀性要求差异也大。海洋潮湿环境耐蚀性要求高，干旱少雨地区、办公居住室内环境耐蚀性要求低。钢材耐大气环境腐蚀要求需要根据实际情况作出调整，既要满足使用要求，又必须考虑经济性，即应提倡钢材的经济耐蚀性。

我国是稀土资源大国，其中重稀土、中稀土元素被应用于特种行业成为战略资源，大量的以镧(La)、铈(Ce)为代表的轻稀土严重过剩。钢中添加镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)稀土元素，可以提高其耐蚀性能。在普碳钢(Q235)和普通碳锰钢(Q355低合金钢)成分基础上添加少量稀土，即可显著提高材料的耐蚀性要求。这种稀土耐蚀钢成本低廉，满足一定环境下的使用要求，在建筑工程、室内工程、干旱少雨地区有广阔应用前景。

中国专利申请号为85108118的文献，公开了含稀土耐大气腐蚀钢。其主要成分及其质量百分比为：C：≤0.12、Si：0.20～0.75、Mn：0.20～0.70、P：0.06～0.15、S：≤0.04、V：0.02～0.12、Cu：0.20～0.50、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)加入量：≤0.20(即≤2kg/吨)；优先推荐稀土加入量：0.5～1kg/吨钢。该发明钢为我国1980年代的铁路车辆耐候钢，采用平炉或转炉炼钢，模铸法制造钢锭。主要利用加入稀土净化钢质(祛除有害氧、硫等元素)以及使钢中夹杂物球化，提高钢的韧性和耐蚀能力。该专利只给出稀土加入量没有给出钢中稀土含量，并且这种模铸方法已经在大批量生产普碳钢和低合金结构钢冶金生产流程中被淘汰。

中国专利申请号为200510012897.0的文献，公开了一种热轧双相耐候钢板及其制造方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.05～0.12、Si：0.30～0.60、Mn：0.30～0.60、P：0.05～0.15、S：0.012～0.02、Cu：0.1～0.4；在其抗拉强度大于680MPa，屈服强度大于360MPa，延伸率大于25％的钢中，选择添加Mo：0.1～1.5、Ti：0.001～1.0、RE：0.001～1.2。该发明钢主要应用于铁路客、货车车辆车体构件制造。需要指出的是：(1)该发明给出的选择添加RE成分的范围很宽，在冶金工业生产中不具备指导意义；(2)没有给出板坯制造方法，在实施例中提到采用连铸连轧方法生产，即实施例中给出的板坯制造方法为连铸工艺，但没有给出稀土加入方法。

中国专利申请号为200510045624.6的文献，公开了经济性耐大气腐蚀的低合金碳素结构钢。其主要成分及其质量百分比为：C：0.12～0.21、Si：0.2～2.0、Mn：0.7～2.0、P：≤0.034、S：≤0.036、Al＜0.2：其余为铁及不可避免的杂质。该发明钢为普碳钢或碳锰钢添加Cu提高材料耐大气腐蚀性能，并且认为Cu在0.15-0.70范围内，Mn达到一定量后与Cu协同作用，耐大气腐蚀能力大大提高。权力要求中Si含量范围较宽，在其实施例中Si含量较高，0.5-1.76％，Si对增加耐蚀性的作用不可忽视。实施例1的Si含量1.76且后续对比腐蚀试验是实施例1成分钢与Q235、16Mn(Q345)钢的对比数据。另外，Si含量提高对材料的室温塑性和焊接性能都有负面影响，常用工程结构钢的Si含量都不超过0.55％(见国标《高强度低合金钢》GB/T1591-2018)，所以该专利成分的实际应用意义不大。

中国专利申请号为200610045991.0的文献，公开了一种以主要加入Al、Si元素，辅助加入稀土元素提高耐蚀性能的的耐候钢。其主要成分及其质量百分比为：C：0.12～0.21、Si：0.3～8.0、Mn：0.3～0.6、P：≤0.034、S：≤0.04、Al：0.01＜Al＜8、REM(稀土元素，RareEarth Metals)：0.02～0.2，其余为铁及不可避免的杂质，其主要特征是包含Al、Si、REM。其较佳组成为，C：0.15～0.21、Si：0.3～2.0、Mn：0.3～0.6、P：≤0.034、S：≤0.04、Al：0.05＜Al＜4、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)：0.02～0.15。稀土REM为混合稀土，Ce含量为18％。在其发明书中材料制备方法为真空磁控熔铸电弧。该发明钢为经济型耐大气腐蚀的低合金碳素钢，应用于铁道、高速公路护栏、矿山设施、农业机械、广告灯箱、塔架等长期暴露在大气中使用的结构。然而，就该发明的经济性而言，存在诸多问题，具体如下：(1)没有使用昂贵合金元素，看似成本低，但其钢锭制备方法为真空磁控熔铸电弧，而该工艺流程为特种冶炼，不属于常规大批量生产流程，冶炼成本高昂；(2)按照现有低合金钢生产流程，如转炉/电炉初炼-精炼-连铸，该发明成分还不能批量稳定化生产，甚至不能生产；(3)强调高Si、Al含量，对材料的焊接性能产生重大影响，其在实际使用中可能存在多个难题需要解决。因此，该发明的技术应用前景、经济性值得商榷。

中国专利申请号为200910273210.7的文献，公开了一种输电铁塔用经济耐候钢及其制备方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.042～0.057、Si：0.043～0.058、Mn：0.38～0.65、P：0.043～0.056、S：0.005～0.008、Nb：0.011～0.020、Cu：0.10～0.29、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)：0.018～0.029，其余为铁及不可避免的杂质。该专利权利要求4给出了工业生产制备方法，但实施例给出的是实验室50kg真空感应炉熔炼制备的结果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢及其制造方法，所述稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，能够提供一种屈服强度级别为235MPa以上或一种屈服强度级别为355MPa以上，且96小时周期浸润腐蚀试验的相对腐蚀率小于70％(与国标《普通碳素钢》GB/T700中的Q235B比较)的经济型耐蚀钢，可广泛应用于建筑工程、室内工程、干旱少雨地区室外大气环境下的免涂装钢结构工程。

本发明的技术方案如下：

一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，包括铁基组织，所述铁基组织中分布有合金化元素和不可避免的杂质元素，其特征在于，所述合金化元素包括合金化稀土元素和其它合金化元素，所述合金化稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，所述其它合金化元素包括碳C、硅Si、锰Mn、磷P和钙Ca，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，所述C含量通过炼钢脱碳工艺被控制在≤0.20，所述Si含量通过炼钢过程中加入铁合金料被控制在Si＝0.05～0.80，所述Ca含量通过炼钢喂入Si-Ca线工艺被控制在Ca＝0.0015-0.005，所述Mn含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.30～1.00，所述P含量被控制在≤0.120，所述不可避免的杂质元素包括硫S，所述S含量通过炼钢脱硫工艺被控制在≤0.020，所述炼钢喂入稀土丝工艺按照0.07～0.64kg稀土/吨钢水向钢中加入稀土元素。

所述合金化稀土元素为铈Ce和镧La，所述稀土丝为La-Ce合金稀土丝。

所述合金化稀土元素为钇Y，所述稀土丝为Y合金稀土丝。

所述其它合金化元素包括Ni、Cr和Cu，所述Ni≤0.30，所述Cr≤0.30，所述Cu≤0.30。

所述其它合金化元素包括下列一种或一种以上的组合：Nb＝0.015～0.110，V＝0.02～0.20，Ti＝0.02～0.20，Al_t(全铝含量，下同)≥0.015，Mo≤0.20，Zr≤0.15。

所述稀土耐蚀钢是一种屈服强度级别为235MPa以上的经济型耐蚀钢，该种钢的力学性能：抗拉强度R_m＝370～500MPa，屈服强度R_eL≥235MPa，断后伸长率A≥26％，屈强比≤0.80。

一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，包括铁基组织，所述铁基组织中分布有合金化元素和不可避免的杂质元素，其特征在于，所述合金化元素包括合金化稀土元素和其它合金化元素，所述合金化稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，所述其它合金化元素包括碳C、硅Si、锰Mn、磷P和钙Ca，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，所述C含量通过炼钢脱碳工艺被控制在≤0.18，所述Si含量通过炼钢过程中加入铁合金料被控制在Si＝0.05～0.80，所述Ca含量通过炼钢喂入Si-Ca线工艺被控制在Ca＝0.0015-0.005，所述Mn含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.60～1.70，所述P含量被控制在≤0.120，所述不可避免的杂质元素包括硫S，所述S通过炼钢脱硫工艺被控制在≤0.020，所述炼钢喂入稀土丝工艺按照0.07～0.64kg稀土/吨钢水向钢中加入稀土元素。

所述其它合金化元素包括Ni、Cr和Cu，所述Ni≤0.50，所述Cr≤0.30，所述Cu≤0.30，还包括下列一种或一种以上的组合：Nb＝0.015～0.110，V＝0.02～0.20，Ti＝0.02～0.20，Alt≥0.015，Mo≤0.20，Zr≤0.15。

所述稀土耐蚀钢是一种屈服强度级别为355MPa以上的经济型耐蚀钢,该种钢的力学性能：抗拉强度R_m＝490～610MPa，屈服强度R_eL≥355MPa，断后伸长率A≥22％，屈强比≤0.80。

一种上述富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，转炉/电炉冶炼；步骤2，挡渣出钢及脱氧合金化；步骤3，LF精炼；步骤4，软吹钢水镇静；步骤5，连铸；所述步骤1中的转炉吹炼包括脱碳和脱磷，以脱碳为主，脱磷中保留一定的磷含量；所述步骤3中的LF精炼以脱氧和脱硫为主，利用钢水回磷或增磷保留一定的磷含量，精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14；所述步骤5中的连铸中间包浇注温度1520～1550℃。

本发明技术效果如下：本发明钢可广泛应用于建筑工程、室内工程、干旱少雨地区室外大气环境下的免涂装钢结构工程。本发明能够提供一种屈服强度级别为235MPa以上或一种屈服强度级别为355MPa以上，且96小时周期浸润腐蚀试验的相对腐蚀率小于70％(与国标《普通碳素钢》GB/T700中的Q235B比较)的经济型耐蚀钢。

本发明的特点如下：(1)以现有国标《普通碳素钢》GB/T700中的普碳钢Q235、《高强度低合金钢》GB/T1591-2018中的普通碳锰钢Q355成分为基础；通过加入稀土元素(REM，Rare Earth Metals)La、Ce、Y等，充分利用稀土元素在钢中的物理、化学特性，辅以小范围调整其它合金元素的含量，提高普碳钢Q235和普通碳锰钢Q355的耐大气腐蚀性能。在不进行以防腐为目的的涂装作业条件下，本发明的钢材满足在干旱、半干旱气候、建筑领域应用的钢结构件耐蚀性要求，从而在这些环境下获得应用。一方面解决了我国轻稀土资源过剩问题，另一方面生产出经济型耐蚀钢，应用时实现免涂装少维护甚至免维护，具有重大经济效益和环境保护意义。(2)本发明提供的钢种，材料强度对应于Q235和Q355钢，其96小时周期浸润腐蚀试验的相对腐蚀率小于70％(与国标《普通碳素钢》GB/T700中的Q235B比较)，属于耐大气腐蚀钢种，适用于干旱、半干旱地区的钢构件、建筑钢结构工程。从防腐角度看，结构加工及安装过程中可省去喷砂除锈、防腐层喷涂或热浸镀作业，结构安装后无须在使用过程中防腐作业。因此，可取代现有Q235、Q355系列钢种及其构件的防腐作业。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行说明。

本发明的目的是提供一种屈服强度级别为235MPa以上、一种屈服强度级别为355MPa以上，96小时周期浸润腐蚀试验的相对腐蚀率小于70％(与国标《普通碳素钢》GB/T700中的Q235B比较)的经济型耐蚀钢及其制造方法。

本发明提供的一种屈服强度级别为235MPa以上的经济型耐蚀钢(以下简称Q235RE)，包含以下化学成分(质量百分数，wt％)：C：≤0.20、Si：0.05～0.80、Mn：0.30～1.00、P：≤0.120、S：≤0.020、Ni：≤0.30、Cr：≤0.30、Cu：≤0.30、REM(稀土元素，RareEarth Metals)：0.005～0.045，Ca：0.0015-0.005，其余为铁及不可避免的其它杂质元素。

本发明提供的一种屈服强度级别为355MPa以上的经济型耐蚀钢(以下简称Q355RE)，包含以下化学成分(质量百分数，wt％)：C：≤0.18、Si：0.05～0.80、Mn：0.60～1.70、P：≤0.120、S：≤0.020、Ni：≤0.50、Cr：≤0.30、Cu：≤0.30、REM(稀土元素，RareEarth Metals)：0.005～0.045，Ca：0.0015-0.005，其余为铁及不可避免的其它杂质元素。

为了改善钢的性能可以添加一种或一种以上的微量合金元素；Nb 0.015～0.110，V0.02～0.20，Ti 0.02～0.20，Als≥0.015(Als表示钢中酸溶铝含量，Alt表示钢中全铝含量)。若上述元素组合使用时，应至少保证其中一种元素含量达到上述化学成分的下限规定。可以添加下列合金元素：Mo≤0.20，Zr≤0.15。其中REM(稀土元素)选择优先加入铈(Ce)、镧(La)、钇(Y)三种元素的一种或多种，可单独添加上述单元素纯稀土，也可复合添加上述元素组成的混合稀土。

上述各元素的作用如下。

Q235RE和Q355RE的C含量分别控制在0.20和0.18以下，保证材料在满足力学性能、工艺性能前提下，充分发挥C的强化作用，体现其经济性。此外，钢材产品形状不同、规格不同、生产设备不同，可结合实际情况灵活选择C含量控制范围。对于绝大多数应用情况，推荐Q235RE的C含量为0.15～0.19；Q355RE的C含量为0.14～0.18。Si含量控制在0.05～0.80，Si的固溶强化能力强，有利于提高材料耐蚀性，含量过高导致焊接性能下降，材料表面氧化皮不容易祛除。然而，实践证明，Si含量在0.40～0.60之间的中厚板钢材可焊性仍很好，可以进行不预热埋弧焊接。对于免防腐涂装的耐蚀钢而言，热轧时产生的致密高温氧化皮应能起到前期保护膜作用，可以延缓材料腐蚀。所以本发明推荐，对于从美观角度出发，结构需要表面除锈涂装的结构，Si含量在0.05～0.40之间；对于不进行表面涂装的结构，Si含量在0.40～0.60之间。Q235RE和Q355RE的Mn含量分别控制在0.30～1.00和0.60～1.70之间。Mn有固溶强化作用，可提高材料抗拉强度，可降低奥氏体相变开始温度Ar3，适度提高淬透性，降低硫造成的热脆性和冷脆性。

硫(S)控制在0.020以下。S在钢中形成硫化物夹杂，降低材料韧性。在结构钢中越低越好，所以本发明只给定上限要求。磷(P)控制在0.120以下。P提高材料冷脆性和焊接性，同时固溶强化和提高耐蚀性效应显著。另外，稀土元素偏聚于晶界，有可能抵消一些P带来的材料脆化效应。因此，与普碳钢Q235和碳锰钢Q355比较，P的上限显著提高，以适用于不同韧性要求的情况。

稀土元素(REM)控制在0.005～0.045之间,需要强调的是这里的稀土含量指的是钢材中的稀土含量,不是加入量。并且选择优先加入Ce、La、Y三种元素的一种或多种，可单独添加上述单元素纯稀土，也可复合添加上述元素组成的混合稀土。稀土加入到钢中，主要有以下几个方面的作用：(1)促使硫化物球化，减小材料各向异性，特别是提高轧材的横向冲击性能；(2)细化铸态组织，细化奥氏体晶粒，细化珠光体组织，细化板条马氏体组织；(3)减弱P的晶界偏聚；(4)提高材料的耐蚀性能，具体表现在以下两个方面。一方面稀土硫化物、固溶稀土、含稀土金属间化合物在腐蚀介质中化学性质活泼，分解后将释放出稀土元素阳离子且沉淀在pH值相对较高的阴极区域,对阴极及阳极的电化学腐蚀反应均产生阻碍作用,减缓了腐蚀的进一步进行；另一方面磷-稀土元素复合对腐蚀反应的阳极以及阴极反应均有很好的抑制作用，材料由局部腐蚀向均匀腐蚀转变,使得基体表面微区pH值保持在弱酸性,促进稳定致密锈层组织α-FeOOH的生成。

钙(Ca)含量控制在0.0015-0.005之间，要求精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14。钢中的MnS夹杂物在热变形过程中变形拉长，对钢板横纵向冲击性能比值有严重负面影响，将加剧材料的各向异性，恶化板材性能。进行Ca处理可以在钢中形成热加工过程中难变形的CaS夹杂物，减弱MnS的作用而改善材料的各向异性。此外，目前大部分板材生产，钢水均选择Al作为脱氧剂，而钢水中的Al2O3含量高的高熔点化合物容易在连铸过程中堵塞中包水口，进行Ca处理，可以形成较低熔点的钙铝酸盐，从而确保连铸过程顺利进行。所以，对于板坯连铸生产，精炼结束后的Ca处理，钢水含一定量的Ca是必须的。

本发明提供的经济型耐蚀钢的制造方法：冶炼流程包括转炉/电炉冶炼、挡渣出钢及脱氧合金化、LF(Ladle Furnace，钢包精炼炉)精炼、可选真空处理(RH：Ruhrstahl-Heraeus-Vacuum Degassing，真空循环脱气精炼或VD：Vacuum Degassing，真空脱气)、软吹钢水镇静、板坯连铸。热轧分热连轧流程和宽厚板生产流程，其中热连轧流程包括板坯再加热、高压水除鳞、粗轧、精轧连轧、控制冷却、卷取；宽厚板流程包括板坯再加热、高压水除鳞、粗轧(高温单道次大压下量)、中间坯待温、精轧(控制轧制，即控制轧制温度、单道次压下量、累积压下量)、控制冷却、热矫直、冷床冷却、剪切、无损检测等，特厚板及特殊要求钢板还包括轧后的正火处理和后续矫直工序。(1)转炉吹炼以脱碳为主，不刻意追求脱磷(P)，钢水根据产品要求，保持适当的磷含量；(2)LF精炼以脱氧、脱硫为主，不刻意控制钢水回磷，甚至需要按照成品要求增磷；(3)精炼结束钢包准备吊包上连铸前，喂Si-Ca线，精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14，钢中钙(Ca)含量在0.0015-0.005之间；(4)按照钢材质量等级(冲击试验温度、冲击功和剪切面积)要求、钢材厚度规格及无损检测内部质量要求，确定经济合理的LF精炼和真空处理工艺；(5)连铸中间包浇注温度1520～1565℃；(6)稀土合金加入根据炼钢车间装备及工艺流程确定，稀土加入量为0.07～0.64kg/吨钢水；(7)板坯再加热温度为1160～1250℃；(8)采用两阶段控制轧制，对于质量等级为C～F级钢板，中间坯与成品厚度比值≥3.0，A、B级钢板，中间坯与成品厚度比值≥2.0；(9)粗轧结束温度1100～950℃；(10)精轧终轧温度900～780℃；(11)轧后冷却速率根据产品组织、性能要求、厚度规格确定，一般情况8～20℃/秒；(12)热连轧板卷卷取温度或宽厚板热矫直温度560～660℃。

实施例：按照本发明钢的成分要求，本发明提供的的经济型耐蚀钢的制造方法，冶炼工序包括转炉吹炼、LF精炼、板坯连铸、板坯热送、板坯加热、控制轧制、控制冷却、卷取和精整。炼钢-连铸流程包括铁水脱硫扒渣预处理、顶底复吹转炉吹炼、出钢合金化、LF精炼、板坯连铸。通过向铁水包中喷吹石灰粉脱硫，之后用扒渣车机械扒渣，铁水温度≥1300℃，S≤0.007％。转炉溅渣护炉后，摇炉先装废钢，再兑铁水。转炉吹炼，脱P脱C，吹炼终点0.06C，0.01P，钢水温度1650℃，滑板挡渣出钢。出钢过程中加铝粒脱氧，钢渣混冲，再加铁合金料合金化，出钢完毕再加少量精炼还原渣覆盖钢水表面，吹氩搅拌吊包至LF炉。LF精炼过程，先化顶渣升温，之后测温、取样；接下来根据化验结果、渣况、钢水温度，分别加合金、加渣料和升温。整个LF精炼过程不断调成分、调渣、调温度，达到目标要求。LF精炼结束，根据钢水中Al含量，喂Si-Ca线进行夹杂物变性处理，钢水中Ca/Al达到0.10。随后钢水软吹静置20分钟，吊包上连铸台浇注。生产过程中采用喂稀土丝方法，向钢中加入稀土元素，Si-Ca线和稀土丝加入量见表1，钢的化学成分如表2所示。板坯切成定尺，直接热装，进入热轧流程，板坯加热约3小时出炉，经过高压水除磷、粗轧、精轧、轧后控冷，卷取和精整，获得成品热轧板卷，热轧工艺如表3所示。成品的力学性能如表4所示，耐蚀性能检验结果如表5所示。

表1Si-Ca线和稀土加入量

	Si-Ca粉芯(kg/吨)	稀土REM(kg/吨)	备注
				实施例1	0.85	0.28	La-Ce合金线
实施例2	0.92	0.41	La-Ce合金线
				实施例3	0.84	0.45	Y合金线

表2钢的化学成分

表3热轧工艺参数

表4钢的力学性能

表5耐大气腐蚀性能测试结果

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims

1.一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，包括铁基组织，所述铁基组织中分布有合金化元素和不可避免的杂质元素，其特征在于，所述合金化元素包括合金化稀土元素和其它合金化元素，所述合金化稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，所述其它合金化元素包括碳C、硅Si、锰Mn、磷P和钙Ca，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，所述C含量通过炼钢脱碳工艺被控制在≤0.20，所述Si含量通过炼钢过程中加入铁合金料被控制在Si＝0.05～0.80，所述Ca含量通过炼钢喂入Si-Ca线工艺被控制在Ca＝0.0015～0.005，所述Mn含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.30～1.00，所述P含量被控制在0.074～0.120，所述不可避免的杂质元素包括硫S，所述S含量通过炼钢脱硫工艺被控制在≤0.020，所述炼钢喂入稀土丝工艺按照0.07～0.64kg稀土/吨钢水向钢中加入稀土元素。

2.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，其特征在于，所述合金化稀土元素为铈Ce和镧La，所述稀土丝为La-Ce合金稀土丝。

3.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，其特征在于，所述合金化稀土元素为钇Y，所述稀土丝为Y合金稀土丝。

4.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，其特征在于，所述其它合金化元素包括Ni、Cr和Cu，所述Ni≤0.30，所述Cr≤0.30，所述Cu≤0.30。

5.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，其特征在于，所述其它合金化元素包括下列一种或一种以上的组合：Nb＝0.015～0.110，V＝0.02～0.20，Ti＝0.02～0.20，Alt≥0.015，Mo≤0.20，Zr≤0.15。

6.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，其特征在于，所述稀土耐蚀钢是一种屈服强度级别为235MPa以上的经济型耐蚀钢，该种钢的力学性能：抗拉强度R_m＝370～500MPa，屈服强度R_eL≥235MPa，断后伸长率A≥26％，屈强比≤0.80。

7.一种富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，包括铁基组织，所述铁基组织中分布有合金化元素和不可避免的杂质元素，其特征在于，所述合金化元素包括合金化稀土元素和其它合金化元素，所述合金化稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，所述其它合金化元素包括碳C、硅Si、锰Mn、磷P和钙Ca，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，所述C含量通过炼钢脱碳工艺被控制在≤0.18，所述Si含量通过炼钢过程中加入铁合金料被控制在Si＝0.05～0.80，所述Ca含量通过炼钢喂入Si-Ca线工艺被控制在Ca＝0.0015～0.005，所述Mn含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.60～1.70，所述P含量被控制在0.074～0.120，所述不可避免的杂质元素包括硫S，所述S含量通过炼钢脱硫工艺被控制在≤0.020，所述炼钢喂入稀土丝工艺按照0.07～0.64kg稀土/吨钢水向钢中加入稀土元素。

8.根据权利要求7所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，其特征在于，所述其它合金化元素包括Ni、Cr和Cu，所述Ni≤0.50，所述Cr≤0.30，所述Cu≤0.30，还包括下列一种或一种以上的组合：Nb＝0.015～0.110，V＝0.02～0.20，Ti＝0.02～0.20，Alt≥0.015，Mo≤0.20，Zr≤0.15。

9.根据权利要求7所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢，其特征在于，所述稀土耐蚀钢是一种屈服强度级别为355MPa以上的经济型耐蚀钢,该种钢的力学性能：抗拉强度R_m＝490～610MPa，屈服强度R_eL≥355MPa，断后伸长率A≥22％，屈强比≤0.80。

10.一种如上述权利要求1至9之一所述的富含合金化稀土元素的稀土耐蚀钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，转炉/电炉冶炼；步骤2，挡渣出钢及脱氧合金化；步骤3，LF精炼；步骤4，软吹钢水镇静；步骤5，连铸；所述步骤1中的转炉吹炼包括脱碳和脱磷，以脱碳为主，脱磷中保留一定的磷含量；所述步骤3中的LF精炼以脱氧和脱硫为主，利用钢水回磷或增磷保留一定的磷含量，所述P含量被控制在0.074～0.120，精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14；所述步骤5中的连铸中间包浇注温度1520～1550℃。