CN111270135A - 一种利用re-p强化生产经济型耐候钢及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于炼钢生产技术领域，具体提供了一种利用RE‑P复合强化生产经济型耐候钢的新化学成分设计，该耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.01～0.08％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.30～1.70％、S：0.001～0.005％、P：0.06～0.10％、Cu：0.08～0.20％、Al：0.015～0.06％、Ca：0.0010～0.0050％、Nb：0.01～0.07wt％、O：0.0010～0.0030％，RE:0.02～0.06％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。同时还提供了该钢种的制备工艺：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→连铸→加热→1700mm/2300mm热连轧→控制冷却→卷取→平整。

Description

一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢及制备工艺
技术领域
本发明属于炼钢生产技术领域，具体提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢以及该钢种的制备工艺。
背景技术
随着铁道车辆行业的发展，要求高强、轻量化、减薄化的呼声越来越高，屈服强度为450MPa的耐腐蚀钢逐步替代345MPa级产品，趋向于在同等规格、同强度级别的要求下，铁道车辆的发展趋势需要用更高强度和更薄规格钢板，另外，为了提高使用寿命、节约成本，要求钢板具有更高的耐大气腐蚀、抗海水腐蚀性能。目前，一般采用的是在钢中加入足够的铬、镍和铜等微合金元素来提高耐腐蚀性能，由于合金成本高、成形过程中开裂和焊接性能不良等制约了该钢种的推广，急需采用其他合金，在保证耐腐蚀性能的前提下，替代原有的贵重合金。特别是在当前经济增长乏力、成本高的背景下，钢铁生产企业和用户企业均深感压力。因此，如何以低成本的方式生产并达到产品的要求，成为目前钢铁厂非常关心的焦点问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢，该耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.01～0.08％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.3～1.70％、S：0.001～0.005％、P：0.06～0.10％、Cu：0.08～0.20％、Al：0.015～0.06％、Ca：0.0010～0.0050％、Nb：0.01～0.07wt％、O：0.0010～0.0030％，RE:0.02～0.06％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
同时还提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢的制备工艺，采用如下步骤，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，S≤0.003％，扒净渣；
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时加入磷铁，使钢包中的磷含量满足要求。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化；
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能；连铸过程中，结晶器喂稀土处理，采用双流双线喂入，以保证成品中RE含量达到要求；浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装,剩余板坯放置在库内缓冷区。上述操作过程中严格把控钢液成分含量，各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制，根据最终成品厚度的不同，中间坯控制在35～55mm范围；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；终精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：840～890℃；卷取温度：550～610℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制。
本发明的优势在于：
通过本工艺生产的铁道车辆用耐腐蚀钢，以优异的性能和良好耐腐蚀性能，完全满足用户的使用需求，在铁道车辆领域促进产品的轻量化、大型化。本技术方案的成分设计上，采用P-RE复合强化，替代昂贵Cr、Ni和Cu合金，合金成本较低，钢液纯净，在保证优异性能的基础上节约成本。同时力学性能上，各项指标达到要求，且富余量较充足。在具有良好的耐腐蚀性能的同时，还要具有优良的成形性能、冷弯性能、焊接性能等。使用本技术生产的铁道车辆用耐腐蚀钢，降低了企业的成本，体现出较高的成品质量和成品率，具有很好的经济效益。
具体实施方式
本技术方案通过添加RE-P复合强化，在特定的配比下结合本技术方案的制备工艺，最终制备出具有良好耐腐蚀性能的低合金高强度钢。本发明所述的RE-P复合强化，替代Cr、Ni和Cu等昂贵合金，获得针状铁素体、贝氏体以及少量的M-A组织，该组织不但可以保证力学性能，而且可以保证具有良好的韧性，同时该组织可以提高钢材的耐大气腐蚀性能，并具有优良的成形性能、冷弯性能、焊接性能等。在炼钢生产领域，传统的方式是为了增加钢种的耐腐蚀性能添加Cr、Ni和Cu昂贵合金来实现，但是这种成分造价高，增加了企业的生产成本。在一次偶然情况下，本申请做了相关的尝试发现单纯的P是引起冷脆，是钢中有害元素，而RE是为了球化处理夹杂物的作用，但是两种元素的经过一定比例的复合强化添加结合本申请的特定工艺参数，最终提高了钢种的耐腐蚀的性能，可以有效的部分替代了Cr、Ni和Cu昂贵合金。钢中添加RE-P等微合金元素后，在钢材表面形成致密和附着性很强的保护膜，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下面的基体，以减缓其腐蚀速度。在锈层和基体之间形成非晶态尖晶石型氧化物致密层，这层致密氧化物膜阻止外界环境空气中氧和水向钢基体渗入，减缓锈蚀向钢材纵深发展，提高了钢材的耐腐蚀能力。该技术的成功在实践生产中克服了为了增加钢种的抗腐蚀性能添加Cr、Ni和Cu昂贵合金来实现的技术偏见，提高钢种质量的同时降低了生产成本，在本钢通过具体生产实践后发现，通过本技术方案所生产的钢种比常规生产的钢种吨钢节省成本150-200元，具有可观的经济效益。
本发明采用了如下的技术方案：提供了一种利用RE-P复合强化生产经济型耐候钢，所述耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.01～0.08％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.3～1.70％、S：0.001～0.005％、P：0.06～0.10％、Cu：0.08～0.20％、Al：0.015～0.06％、Ca：0.0010～0.0050％、Nb：0.01～0.07wt％、O：0.0010～0.0030％，RE：0.02～0.06％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
同时提供了该耐候钢的制备工艺，包括如下步骤，
1)铁水预处理：经过预处理后入炉铁水S≤0.003％，铁水温度1200℃，扒净渣；
2)转炉：转炉拉碳一次命中，出钢时采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包采用氩气吹扫，控制出钢口无散流，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时补加磷铁，使钢包中的磷含量满足成分要求；
3)精炼：采用LF精炼工序，要求LF处理过程保持微正压，严格控制LF增N，要求增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，严格控制吹氩流量66.7l/min.t；采用硅钙线钙处理，规格喂CaSi线500米/炉；精炼过程中精轧压缩比在4.0以上。
4)保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，浇注过程做到无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣；浇注过程投入轻压下功能，6#连铸机压下量为6.9mm；为保证稀土的收得率和效果，减少烧损，连铸过程中，结晶器喂稀土丝处理，采用双流双线喂入，两台连铸机分别采用双流喂入稀土，使得RE满足内控成分要求；浇钢过程保持恒拉速，拉速控制在1.2m/min；连铸过热度控制目标不大于30℃；上述操作过程中严格把控钢液成分含量，各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，加热温度1180～1220℃，由于在钢中加入部分Cu，要求保温时间20～30分钟，目标出炉温度1190～1210℃；
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制，精轧模型负荷分配均匀；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：850～890℃；卷取温度：560～600℃，冷却，冷却模式采用空过前5组，为保证晶粒细小、均匀，提高强度，从第六组开始，连续打水冷却。冷却后，若带钢表面的除鳞未干净，投入F1、F2机后小除鳞。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢，所述耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.04％、Si：0.15％、Mn：1.51％、S：0.004％、P：0.081％、Cu：0.15％、Al：0.025％、Ca：0.0010％、Nb：0.06wt％、O：0.0020％、RE:0.045％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述经济型耐候钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，S≤0.003％，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时加入磷铁，使钢包中的磷含量满足要求。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能；连铸过程中，结晶器喂稀土处理，采用双流双线喂入，以保证成品中RE含量达到要求；浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装,剩余板坯放置在库内缓冷区。上述操作过程中严格把控钢液成分含量，各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；终精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：850～890℃；卷取温度：560～600℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制。
实施例2
本发明提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢，所述耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.03％、Si：0.16％、Mn：1.50％、S：0.004％、P：0.085％、Cu：0.16％、Al：0.025％、Ca：0.0050％、Nb：0.05wt％、O：0.0019％、RE：0.043％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述经济型耐候钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，S≤0.003％，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，为保证钢液脱氧完全，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时加入磷铁，使钢包中的磷含量满足要求。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能；连铸过程中，结晶器喂稀土处理，采用双流双线喂入，以保证成品中RE含量达到要求；浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装，剩余板坯放置在库内缓冷区。上述操作过程中严格把控钢液成分含量，各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：840～880℃；卷取温度：570～610℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制。
实施例3
本发明提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢，所述耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.05％、Si：0.13％、Mn：1.53％、S：0.003％、P：0.083％、Cu：0.14％、Al：0.028％、Ca：0.0020％、Nb：0.04wt％、O：0.0021％、RE：0.046％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述经济型耐候钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，S≤0.003％，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，为保证钢液脱氧完全，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时加入磷铁，使钢包中的磷含量满足要求。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能；连铸过程中，结晶器喂稀土处理，采用双流双线喂入，以保证成品中RE含量达到要求；浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装，剩余板坯放置在库内缓冷区。上述操作过程中严格把控钢液成分含量，各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：850～890℃；卷取温度：550～590℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制。
实施例4
本发明提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢，所述耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.08％、Si：0.1％、Mn：1.70％、S：0.001％、P：0.1％、Cu：0.08％、Al：0.015％、Ca：0.0030％、Nb：0.07wt％、O：0.0010％、RE:0.06％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述经济型耐候钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，S≤0.003％，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，为保证钢液脱氧完全，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时加入磷铁，使钢包中的磷含量满足要求。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能；连铸过程中，结晶器喂稀土处理，采用双流双线喂入，以保证成品中RE含量达到要求；浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装，剩余板坯放置在库内缓冷区。上述操作过程中严格把控钢液成分含量，各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：840～880℃；卷取温度：570～610℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制。
实施例5
本发明提供了一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢，所述耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.01％、Si：0.3％、Mn：1.30％、S：0.005％、P：0.06％、Cu：0.2％、Al：0.06％、Ca：0.0040％、Nb：0.01wt％、O：0.0030％、RE:0.02％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述经济型耐候钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，S≤0.003％，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，为保证钢液脱氧完全，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时加入磷铁，使钢包中的磷含量满足要求。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能；连铸过程中，结晶器喂稀土处理，采用双流双线喂入，以保证成品中RE含量达到要求；浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装，剩余板坯放置在库内缓冷区。上述操作过程中严格把控钢液成分含量，各组分之间满足前述化学成分质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：850～890℃；卷取温度：550～590℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制。
对上述实施例1-5制备的耐候钢进行钢种性能与腐蚀性能测试，结果如下表所示：
表1实施例钢种性能实验结果
Figure BDA0002385052740000131
表2实施例72小时相对腐蚀试验
Figure BDA0002385052740000132
对比例1
本发明提供了一种具有抗腐蚀功能的钢材，按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.11％、Si：0.35％、Mn：0.42％、S：0.006％、P：0.086％、Cu：0.28％、Als：0.025％、Ni:0.05％、Ca：0.0040％、Nb：0.01wt％、O：0.0020％、Cr:0.58％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述抗腐蚀钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能。浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装，剩余板坯放置在库内缓冷区。此时对钢液成分进行测量，使得其各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：850～890℃；卷取温度：560～600℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。
对比例2
本发明提供了一种具有抗腐蚀功能的钢材，按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.09％、Si：0.37％、Mn：0.43％、S：0.005％、P：0.085％、Cu：0.30％、Als：0.028％、Ni:0.06％、Ca：0.0040％、Nb：0.01wt％、O：0.0019％、Cr：0.55％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述抗腐蚀钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能。浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装，剩余板坯放置在库内缓冷区。此时对钢液成分进行测量，使得其各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：840～880℃；卷取温度：570～610℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。
对比例3
本发明提供了一种具有抗腐蚀功能的钢材，按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.07％、Si：0.36％、Mn：0.41％、S：0.006％、P：0.081％、Cu：0.29％、Als：0.026％、Ni:0.04％、Ca：0.0040％、Nb：0.01wt％、O：0.0018％、Cr:0.51％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
上述抗腐蚀钢通过如下制备工艺制得，具体步骤为，
1)铁水预处理：铁水预处理入炉，扒净渣。
2)转炉：转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫。
3)精炼：采用LF精炼工序，对气体含量要求严格控制，要求LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，控制吹氩流量66.7l/min.t，避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米每炉，使夹杂物充分的球化。
4)全程保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便去除钢中夹杂物；浇钢过程投入轻压下功能。浇钢过程保持恒拉速，连铸过热度控制目标不大于30℃。板坯热过热装，剩余板坯放置在库内缓冷区。此时对钢液成分进行测量，使得其各组分之间满足上述质量百分比。
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，目标出炉温度1190～1210℃。控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛，以避免铜脆的产生，另外，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：850～890℃；卷取温度：550～590℃，冷却。冷却模式采用第六组开冷，连续冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。
对上述对比例1、对比例2与对比例3制备的钢种进行钢种性能与腐蚀性能测试，结果如下表所示：
表3比较例的力学性能检验结果
Figure BDA0002385052740000171
表4比较例72小时相对腐蚀试验结果
Figure BDA0002385052740000172
Figure BDA0002385052740000181
从实施例和比较例的实验结果来看，实施例1-5分别采用了RE-P复合强化采用特定的组分配比与对应的工艺参数，所制备的钢种，在钢种性能测试上：腐蚀率与相对腐蚀速率均优于采用成分为Cr、Ni和Cu等昂贵合金的对比例的钢种成分。传统意义上为了达到标准相对腐蚀速率的钢种成分，往往添加铜的成分均大于0.28％还要配合一定比例的Cr及Ni。而本技术方案的实施例采用了RE-P复合强化部分替换了Cu的成分，完全取代了Cr及Ni，大大降低了生产成本。采用RE-P复合强化效果要优于原有的工艺。

Claims (7)

1.一种利用RE-P复合强化生产经济型耐候钢，其特征在于：所述耐候钢按照质量百分比，包括如下化学成分C：0.01～0.08％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.3～1.70％、S：0.001～0.005％、P：0.06～0.10％、Cu：0.08～0.20％、Al：0.015～0.06％、Ca：0.0010～0.0050％、Nb：0.01～0.07wt％、O：0.0010～0.0030％、RE：0.02～0.06％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。
2.一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤，
1)铁水预处理：经过预处理后入炉铁水S≤0.003％，铁水温度1200℃，扒净渣；
2)转炉：转炉拉碳一次命中，出钢时采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包采用氩气吹扫，控制出钢口无散流，钢包Als按0.025～0.045％控制，出钢时补加磷铁，使钢包中的磷含量满足成分要求；
3)精炼：采用LF精炼工序，要求LF处理过程保持微正压，严格控制LF增N，要求增N量≤10ppm；LF控制吹氩流量66.7l/min.t；采用硅钙线钙处理，规格喂CaSi线500米/炉；
4)保护浇注：开浇前采用氩气吹扫中包，浇注过程做到无钢液裸露，控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣；连铸过程中，结晶器喂稀土丝处理，采用双流双线喂入，两台连铸机分别采用双流喂入稀土，使得RE满足成分要求；浇钢过程保持恒拉速，拉速控制在1.2m/min；连铸过热度控制目标不大于30℃；
5)热轧：
加热炉部分：加热温度1180～1220℃，要求保温时间20～30分钟，目标出炉温度1190～1210℃；
轧制、卷取部分：荒轧道次选择3+3模式控制，精轧开轧温度：950～1000℃；终轧温度：840～890℃；卷取温度：550～610℃，冷却。
3.如权利要求2所述的一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢的制备工艺，其特征在于：在步骤5)中，控制加热炉炉膛气氛，保证弱氧化性气氛。
4.如权利要求2所述的一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢的制备工艺，其特征在于：在步骤5)冷却模式采用空过前五组，从第六组开始，连续打水冷却。
5.如权利要求2所述的一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢的制备工艺，其特征在于：在步骤5)中冷却后，若带钢表面的除鳞未干净，投入F1、F2机后小除鳞。
6.如权利要求2所述的一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢的制备工艺，其特征在于：步骤3)精炼过程中精轧压缩比在4.0以上。
7.如权利要求2所述的一种利用RE-P强化生产经济型耐候钢的制备工艺，其特征在于：为保证钢水的纯净度和连铸坯质量，该钢种一般在6#连铸机生产，一机两流，浇注末端投入轻压下功能，压下量为6.9mm。
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