CN115449715A - 一种冷轧耐候钢板及其生产方法、一种在同种成分下生产不同级别冷轧耐候钢板的方法 - Google Patents

一种冷轧耐候钢板及其生产方法、一种在同种成分下生产不同级别冷轧耐候钢板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种冷轧耐候钢板及其生产方法、一种在同种成分下生产不同级别冷轧耐候钢板的方法，成分：C：0.030～0.07％、Si：0.25～0.40％、Mn：0.25～0.80％、P：≤0.016％、S：≤0.008％、Cu：0.25～0.50％、Ni：0.30～0.65％、Cr：4.2～6.4％、Als：0.025～0.050％、Ti：0.008～0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质；基于同一种成分体系，通过热轧、冷轧和连续退火工艺控制，300MPa级、350MPa级、450MPa级、500MPa级以及600MPa级以上的冷轧耐候钢。

Description

一种冷轧耐候钢板及其生产方法、一种在同种成分下生产不 同级别冷轧耐候钢板的方法
技术领域
本发明属于金属材料领域，具体地说是一种冷轧耐候钢板及其生产方法、一种在同种成分下生产不同级别冷轧耐候钢板的方法，在同种成分下可通过调整生产工艺获得屈服强度300～600MPa级冷轧耐候钢板，可用于多种行业，如铁道交通、装饰面板、户外结构件、冲压结构件等。
背景技术
耐候钢是指一种普通碳素钢中添加Cu、Cr、Ni、P等合金元素，在接触腐蚀环境时，会在基板表层形成一层致密非晶态氧化物层，可以有效阻止外界空气与水和基体的接触，避免内部基板继续腐蚀，从而提高钢板耐腐蚀性能，有利于结构件的使用生命周期。
随着国内经济迅速发展，各行各业对冷轧耐候的需求均有所增加，但由于每个行业的用途，对材料性能、强度的要求有所不同。目前行业上对于冷轧耐候钢强度需求由265MPa、310MPa、350MPa、410MPa以及更高的500MPa以上。而实现多种强度级别冷轧耐候钢主要是通过在基板中添加C、Mn、Ti等合金元素，同一种成分难获得多种强度级别的冷轧耐候钢板。
调研目前行业中相关耐候钢的研究，结果如表1所示。
表1现有技术耐候钢技术特点
Figure BDA0003857261730000011
Figure BDA0003857261730000021
Figure BDA0003857261730000031
对比表1中相关专利可知：专利1是一种超高强冷轧耐候钢板，其采用了0.05～0.16％的C、并配合1.0～2.2的高Mn，微量的Cu、Cr、Ti等合金制备出屈服强度≥700MPa级冷轧耐候钢板，其利用的C、Mn强化机制得到超高强度，根据实施例可知，同一成分下强度差别很小，其无法满足同一成分下多种强度级别要求。对比专利2采用0.165～0.185％C和1.63～1.73％Mn，微量的Cu、Cr、Ni、Ti等合金制备出屈服强度≥800MPa原理同专利1，只是采用更高的C，但其实施例只满足单一强度级别。专利3采用0.06～0.09的C并配合了微合金元素Nb、Ti、V、Mo、Zr等元素制备出来的屈服强度≥310MPa，其主要采用析出强化等提高强度，且其实施例中强度范围354～384MPa，不能满足多强度级别生产工艺。专利4报道是一种超薄冷轧耐候钢板，其注重抗拉强度。专利5报道的是一种屈服强度≥355MPa级冷轧耐候钢板，其采用低碳和低Cu、Cr、Ni微合金，其实施例屈服强度为403～466MPa不能满足多强度级别生产方法。专利6报道的也是一种310MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度范围为335～352MPa，且组织只为铁素体+少量珠光体。专利7报道是一种高强塑性冷轧耐候钢板，采用0.01～0.05％C和0.15～0.45％Mn以及4.0～6.0％的Cr，制备出的耐候钢板屈服强度≥350MPa，实施例中屈服强度为401～473MPa，且制备工艺较为单一，组织主要为为铁素体+少量贝氏体+少量珠光体。专利8报道的是一种高强度、高耐候冷轧双相耐候钢板，采用的成分体系与本专利相似，但生产工艺单一，该专利主要解决高强度和高耐候性能，根据实施例可知屈服强度范围364～483MPa，未能解决多种强度级别的冷轧耐候钢板生产工艺。专利9和专利10均为高Cr耐候钢板，但其是热轧耐候钢板，实施例中强度范围470～530MPa，无法满足多种强度级别的柔性生产工艺。
目前市场对冷轧耐候钢需求为集中于300～800MPa，对于多种强度级别的耐候钢多采用调整化学成分实现，如C、Mn、Nb、Ti等元素，对比每个专利的实施例可知，若采用同一种成分体系，屈服强度的范围100MPa以内，难以实现多种强度级别的耐候钢，因此采用同种成分体系，通过不同的生产工艺可获得多种强度级别的耐候钢，尤其是冷轧耐候未有相关报道与发明，
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷轧耐候钢板及其生产方法、一种在同种成分下生产不同级别冷轧耐候钢板的方法，基于同一种成分体系，通过生产工艺控制，获得不同组织、不同强度级别的冷轧耐候钢，即一种柔性生产工艺，可制备出300MPa级、350MPa级、450MPa级、500MPa级以及600MPa级以上的冷轧耐候钢。
本发明具体技术方案如下：
一种冷轧耐候钢板，包括以下质量百分比成分：
C：0.030～0.07％、Si：0.25～0.40％、Mn：0.25～0.80％、P：≤0.016％、S：≤0.008％、Cu：0.25～0.50％、Ni：0.30～0.65％、Cr：4.2～6.4％、Als：0.025～0.050％、Ti：0.008～0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质；
所述冷轧耐候钢板的成分满足：A值≥0.2，A值＝Mn×0.11+Cr×0.042+Ni×0.2-C×2.57；B值≥6，B值＝
Figure BDA0003857261730000041
以上公式计算时，各元素表示的为其含量×100％。满足以上公式可提高组织淬透性元素，可以有效促进组织相变，从而通过后续生产工艺获得不同强度、不同组织的实验钢。
本发明提供的一种冷轧耐候钢板的生产方法，包括热轧、冷轧和连续退火；
所述热轧为：控制终轧温度T1：860℃～920℃，卷取温度T2：590℃～720℃。
所述冷轧：控制冷轧总压下率50～70％；
所述连续退火：连续退火温度T3为750～880℃，冷却速度S为0.5℃～55℃/s。
优选的，所说冷轧耐候钢板的生产方法，包括以下步骤：
1)铁水预处理；
2)转炉冶炼；
3)RH：脱氧后再添加铬铁，再经LF炉进行精炼；
4)连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上10～30℃，铸坯进行堆垛缓冷方式冷却或采用热轧工艺进行热轧，即当铸坯温度≥600℃时，送入加热炉中；
5)热轧：出炉温度：1200～1250℃，高温过程中组织会优先析出TiN，可以固定奥氏体晶粒，防止奥氏体晶粒长大；先经过粗轧，再进入7机架热连轧，控制终轧温度：860℃～920℃，采用低温终轧温度，尽量在两相区轧制，可以增加基体形变组织，避免高温发生动态再结晶，采用；卷取温度：590℃～720℃。
6)冷轧：热轧板卷首先进入酸洗槽，除去表面氧化铁皮，送入五机架连轧机组，轧制成目标厚度；冷轧总压下率50～70％，经过冷轧压下后，破坏热轧态组织，使基板中存在大量的畸变能，促进后续退火过程中相变和再结晶过程，进而控制得到所要性能。
7)连续退火：采用750～880℃退火温度，冷却速度0.5℃～55℃/s；针对本钢种合金含量较高，淬透性元素含量高，可通过不同工艺获得不同强度级别的冷轧耐候钢板以及不同的显微组织。
8)平整：平整延伸率：0.8％～1.4％，目标值：1.2％，以消除屈服平台，同时可以提升试验钢的屈服强度。
本发明提供的一种在同种成分下生产不同级别冷轧耐候钢板的方法，即利用上述冷轧耐候钢板的生产方法，采用不同的热轧、冷轧和连续退火工艺生产厚度1～3mm的300MPa级、350MPa级、450MPa级、500MPa级以及600MPa级的冷轧耐候钢板，具体如下：
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产300MPa级级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：900≤T1≤920℃、卷取温度(T2)：690≤T2≤720℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：750≤T3＜790℃，冷却速度(S)0.5≤S≤8℃/s，且温度关系满足：X值≥50；
Figure BDA0003857261730000061
Figure BDA0003857261730000062
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。公式中，T1-T2表示热轧过程中，轧制结束至卷取保温阶段，差值越大，表明冷速较快，析出粒子的析出动力较大，有利于细小的析出物析出，提供析出强化作用。T2-T3表明卷取温度和冷轧退火温度关系，当退火温度大于卷取温度，部分卷取时析出的粒子在退火过程中会发生回熔，不利提高强度，但有利于部分C原子回熔后又固溶组织中，有利于不同组织形成。T1-T3是表明热轧的状态对冷轧退火的遗传性影响。
生产的300MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：300≤屈服强度＜350MPa，430MPa≤抗拉强度＜500MPa，延伸率A50≥38％；组织为铁素体；或，铁素体+碳化物；或，铁素体+珠光体+碳化物，其中除铁素体外，其他组织面积占比为0-5％。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产350MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：890≤T1＜900℃、卷取温度(T2)：670≤T2＜690℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：790≤T3＜810℃，冷却速度(S)：8＜S≤15℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000071
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
生产的350MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：350≤屈服强度＜400MPa，500MPa≤抗拉强度＜550MPa，延伸率A50≥28％；组织为铁素体+珠光体+贝氏体,或，铁素体+贝氏体，其中除铁素体外，其他组织面积占比为5-15％。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产400MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：870≤T1＜890℃、卷取温度(T2)：640≤T2＜670℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：810≤T3＜830℃、冷却速度(S)：15＜S≤35℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000072
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
生产的400MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：400≤屈服强度＜500MPa，580MPa≤抗拉强度＜680MPa，延伸率A50≥26％；组织为铁素体+珠光体+贝氏体，或，铁素体+贝氏体，其中除铁素体外，其他组织面积占比为15～30％。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产500MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：860≤T1≤880℃、卷取温度(T2)：620≤T2＜640℃、冷轧压下率：50～65％、连续退火温度(T3)：830≤T3≤845℃、冷却速度(S)：35＜S≤45℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000081
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
生产的500MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：500≤屈服强度＜600MPa，680MPa≤抗拉强度＜750MPa，延伸率A50≥22％；组织为铁素体+贝氏体，贝氏体面积占比为30～40％。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产600MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：860≤T1≤880℃、卷取温度(T2)：590≤T2＜620℃、冷轧压下率：55～70％、连续退火温度(T3)：845＜T3≤880℃、冷却速度(S)：45＜S≤55℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000082
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
生产的600MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：600≤屈服强度＜650MPa，720MPa≤抗拉强度＜800MPa，延伸率A50≥12％；组织为铁素体+贝氏体，贝氏体面积占比为≥40％。
为保证本发明采用同一种成分可生产出多种强度级别的冷轧耐候钢，本发明主要基于以下原理：
1)碳C：是钢种最经济的强化元素，可以固溶强化和析出强化对提高钢的强度，同时又是钢种形成贝氏体、珠光体的主要元素。但碳含量过高会恶化钢的焊接性能，并会恶化基板的塑性。
2)硅Si：在钢中可以起到固溶强化的作用，在冶炼过程中可以作为还原剂和脱氧剂加入钢中，同时可以降低钢板的整体耐腐蚀速率，有效的改善钢的耐候性能，提高耐大气腐蚀性能，但是过高的Si含量会降低钢的低温韧性和焊接性能。
3)锰Mn：作为常用的脱硫、脱氧元素，可以防止因FeS而产生的热脆和焊接热裂纹，同时可以在铁素体和奥氏体中无限固溶，提高钢板强度，并且Mn是有效的淬透性元素，可以降低钢板相变临界温度，细化珠光体体组织，提高基板的强韧性。但是Mn元素过多会使晶粒粗化，增加局部位置带状组织，增大钢的过热敏感性。
4)磷P：可以提高钢板的耐大气腐蚀性能，但是P容易产生偏析，从而降低钢的强塑性、低温韧性和焊接性能，因此磷元素尽量降低。
5)铜Cu：可以在基体与锈层之间形成Cu和P为主的阻挡层，其与基体牢固结合而对钢板具有良好的保护，此外Cu还可以抵消钢板中杂质元素S有害作用，对钢板的耐候性有着重要作用。同时Cu元素存在基体中，会使基体晶格畸变，从而增加C等元素在基体中的长程扩散，增加基板的强度。但Cu添加过多，会引起“Cu脆”问题，Cu含量控制0.25～0.50％。
6)铬Cr：能够在钢板表面形成致密的氧化膜提高钢板的钝化能力，在锈层中易形成富集，增加锈层对腐蚀介质的选择透过性，同时Cr的加入降低了C的扩散速度，从而降低了珠光体的形核率和长大线速率，珠光体转变温度会向高温移动，贝氏体转变部分向低温移动，因此配合合理的生产工艺可获得不同组织形貌，如得到等轴状纯铁素体、铁素体+珠光体、铁素体+贝氏体、针状铁素体，进而影响基板的强度。但单一靠Cr元素，无法获得以上组织，可配合少量Mn和Ni元素，利用Mn元素易富集元素，对奥氏体稳定化的作用，会促进具备贝氏体和珠光体的形成。
7)镍Ni：对钢板的固溶强化和提升淬透性有着作用。同时Ni可以细化铁素体晶粒，提高钢板的韧性，对于条状铁素体的形成具有一定的作用，同时增加钢板的稳定性，提高钢板的耐蚀性。
8)钛Ti：与C、N亲和力较强，在制备的过程中易形成TiN、Ti(C、N)能够有效阻止奥氏体晶粒长大，促进铁素体形核，同时Ti形成第二相能够提高钢板的强度，但Ti含量不易过高，否则在生产过程中易形成大量的TiC析出物，影响基板的性能波动，无法通过稳定工艺获得对应的强度级别的冷轧耐候钢板
本发明利用Mn、Ni、Cu、Cr等元素的淬透性作用，降低C元素在退火过程中长程扩散作用，同时通过控制退火温度控制奥氏体回熔量，配合Mn和Cr的作用，促使局部珠光体和贝氏体的形成，可获得不同形态组织的钢，从而得到不同强度级别的冷轧耐候钢。
与现有技术相比，普通的C、Mn体系实验钢，及时添加少量Ti、Mn、Nb等其它合金元素，很难通过连退工艺改变获得300～600MPa级多种强度级别实验钢板，本发明是基于本实验钢的成分体系，利用公式A和B计算出实验钢淬透性，在利用不同生产工艺条件下，对实验钢的C、Mn重新分配，获得不同组织、析出物，从而可以获得多种强度范围的实验钢，生产的300MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：300≤屈服强度＜350MPa，430MPa≤抗拉强度＜500MPa，延伸率A50≥38％；组织为铁素体；或，铁素体+碳化物；或，铁素体+珠光体+碳化物，其中除铁素体外，其他组织面积占比为0-5％。生产的350MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：350≤屈服强度＜400MPa，500MPa≤抗拉强度＜550MPa，延伸率A50≥28％；组织为铁素体+珠光体+贝氏体,或，铁素体+贝氏体，其中除铁素体外，其他组织面积占比为5-15％。生产的400MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：400≤屈服强度＜500MPa，580MPa≤抗拉强度＜680MPa，延伸率A50≥26％；组织为铁素体+珠光体+贝氏体，或，铁素体+贝氏体，其中除铁素体外，其他组织面积占比为15～30％。生产的500MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：500≤屈服强度＜600MPa，680MPa≤抗拉强度＜750MPa，延伸率A50≥22％；组织为铁素体+贝氏体，贝氏体面积占比为30～40％。生产的600MPa级冷轧耐候钢板，屈服强度为：600≤屈服强度＜650MPa，720MPa≤抗拉强度＜800MPa，延伸率A50≥12％；组织为铁素体+贝氏体，贝氏体面积占比为≥40％。因此本专利是能够采用同一种化学成分，通过柔性生产工艺，获得屈服强度300～600MPa多种强度级别的冷轧耐候钢板；在连续化生产中，本发明可避免冶炼不同成分体系铸坯带来的困难，提高生产效率，解决产品的生产周期长等问题。其原理是基于低碳、低Mn成分体系，利用耐候钢本身存在大量的Cu、Ni、Cr合金元素，提高基板的淬透性，再配合合理的生产工艺，获得不同形态的铁素体、珠光体和贝氏体组织，得到不同强度级别的冷轧耐候钢板。本发明提供的屈服强度为300～600MPa级多种强度级别冷轧耐候钢板的柔性生产工艺，其具备较强的耐大气腐蚀性能、同时具备优良的可焊接工艺，可用于铁道交通、桥梁、装饰板等多种行业领域。
附图说明
图1为300MPa级冷轧耐候钢板的组织，实施例1-A，组织为铁素体+碳化物，其中碳化物含量2.8％；
图2为350级冷轧耐候钢的组织，实施例4-B，组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体；其中珠光体+贝氏体含量12.2％；
图3为400级冷轧耐候钢的组织，实施例2-C，组织为铁素体+珠光体+贝氏体；珠光体+贝氏体含量为21.6％；
图4为500级冷轧耐候钢的组织，实施例5-D,为铁素体+贝氏体；贝氏体含量为36.8％；
图5为600MPa级冷轧耐候钢的组织，实施例4-E，为铁素体+大量的贝氏体；贝氏体含量为50.2％。
具体实施方式
本发明提供的一种冷轧耐候钢板，包括以下质量百分比成分：C：0.030～0.07％、Si：0.25～0.40％、Mn：0.25～0.80％、P：≤0.016％、S：≤0.008％、Cu：0.25～0.50％、Ni：0.30～0.65％、Cr：4.2～6.4％、Als：0.025～0.050％、Ti：0.008～0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质；
所述冷轧耐候钢板的成分满足：Mn×0.11+Cr×0.042+Ni×0.2-C×2.57≥0.2；
Figure BDA0003857261730000121
以上公式计算时，各元素表示的为其含量×100％。
所述冷轧耐候钢板的生产方法，包括以下步骤：
1)铁水预处理；
2)转炉冶炼；
3)RH：脱氧后再添加铬铁，再经LF炉进行精炼；
4)连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上10～30℃，铸坯进行堆垛缓冷方式冷却或采用热轧工艺进行热轧，即当铸坯温度≥600℃时，送入加热炉中；
5)热轧工艺控制：出炉温度：1200～1250℃，高温过程中组织会优先析出TiN，可以固定奥氏体晶粒，防止奥氏体晶粒长大；先经过粗轧，再进入7机架热连轧，控制终轧温度：860℃～920℃，采用低温终轧温度，尽量在两相区轧制，可以增加基体形变组织，避免高温发生动态再结晶，采用；卷取温度：590℃～720℃。
6)热轧板卷首先进入酸洗槽，除去表面氧化铁皮，送入五机架连轧机组，轧制成目标厚度；冷轧总压下率50～70％，经过冷轧压下后，破坏热轧态组织，使基板中存在大量的畸变能，促进后续退火过程中相变和再结晶过程，进而控制得到所要性能。
7)连续退火：采用750～880℃退火温度，冷却速度0.5℃～55℃/s；针对本钢种合金含量较高，淬透性元素含量高，可通过不同工艺获得不同强度级别的冷轧耐候钢板以及不同的显微组织。
8)平整：平整延伸率：0.8％～1.4％，目标值：1.2％，以消除屈服平台，同时可以提升试验钢的屈服强度。
利用上述冷轧耐候钢板的生产方法，在同种成分下生产不同级别冷轧耐候钢板，主要采用不同的热轧、冷轧和连续退火工艺生产300MPa级、350MPa级、450MPa级、500MPa级以及600MPa级的冷轧耐候钢板，具体如下：
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产300～345MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：900≤T1≤920℃、卷取温度(T2)：690≤T2≤720℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：750≤T3＜790℃，冷却速度(S)0.5≤S≤8℃/s，且温度关系满足：X值≥50；
Figure BDA0003857261730000131
Figure BDA0003857261730000132
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产350≤屈服强度＜400MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：890≤T1＜900℃、卷取温度(T2)：670≤T2＜690℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：790≤T3＜810℃，冷却速度(S)：8＜S≤15℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000133
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产400≤屈服强度＜500MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：870≤T1＜890℃、卷取温度(T2)：640≤T2＜670℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：810≤T3＜830℃、冷却速度(S)：15＜S≤35℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000141
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产500≤屈服强度＜600MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：860≤T1≤880℃、卷取温度(T2)：620≤T2＜640℃、冷轧压下率：50～65％、连续退火温度(T3)：830≤T3≤845℃、冷却速度(S)：35＜S≤45℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000142
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
利用所述冷轧耐候钢板的生产方法生产600≤屈服强度＜650MPa级冷轧耐候钢板的方法为：
终轧温度(T1)：860≤T1≤880℃、卷取温度(T2)：590≤T2＜620℃、冷轧压下率：55～70％、连续退火温度(T3)：845＜T3≤880℃、冷却速度(S)：45＜S≤55℃/s，且温度关系满足：
Figure BDA0003857261730000143
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
下面结合实施例及比较例对本发明进行详细说明。
实施例1-实施例5
一种冷轧耐候钢板，包括以下质量百分比成分：如表2所示，表2没有显示的余量为Fe和不可避免的杂质。
对比例1-对比例5
一种冷轧耐候钢板，包括以下质量百分比成分：如表2所示，表2没有显示的余量为Fe和不可避免的杂质。
表2各实施例和对比例钢的成分
Figure BDA0003857261730000151
各实施例和对比例按照以下步骤生产：
1)铁水预处理；
2)转炉冶炼；
3)RH：脱氧后再添加铬铁，再经LF炉进行精炼；
4)连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上10～30℃，铸坯进行堆垛缓冷方式冷却或采用热轧工艺进行热轧，即当铸坯温度≥600℃时，送入加热炉中；
5)热轧工艺控制：出炉温度：1200～1250℃，高温过程中组织会优先析出TiN，可以固定奥氏体晶粒，防止奥氏体晶粒长大；先经过粗轧，再进入7机架热连轧，控制终轧温度：860℃～920℃，采用低温终轧温度，尽量在两相区轧制，可以增加基体形变组织，避免高温发生动态再结晶，采用；卷取温度：590℃～720℃。
6)热轧板卷首先进入酸洗槽，除去表面氧化铁皮，送入五机架连轧机组，轧制成目标厚度；冷轧总压下率50～70％，经过冷轧压下后，破坏热轧态组织，使基板中存在大量的畸变能，促进后续退火过程中相变和再结晶过程，进而控制得到所要性能。
7)连续退火：采用750～880℃退火温度，冷却速度0.5℃～55℃/s；针对本钢种合金含量较高，淬透性元素含量高，可通过不同工艺获得不同强度级别的冷轧耐候钢板以及不同的显微组织。
8)平整：平整延伸率：0.8％～1.4％，目标值：1.2％，以消除屈服平台，同时可以提升试验钢的屈服强度。
各实施例和对比例生产中具体的主要工艺参数如表3所示。
表3各实施例和对比例生产工艺参数
Figure BDA0003857261730000161
Figure BDA0003857261730000171
各实施例和对比例的组织和性能如表4所示。
表中实施例后缀的A、B、C、D、E分别对应300MPa级、350MPa级、450MPa级、500MPa级以及600MPa级；比如实施例1-A表示以实施例1的成分生产300MPa级冷轧耐候钢板、实施例1-B表示以实施例1的成分生产350MPa级冷轧耐候钢板；实施例1-D表示以实施例1的成分生产500MPa级冷轧耐候钢板；实施例2-C表示以实施例2的成分生产400MPa级冷轧耐候钢板、实施例2-E表示以实施例2的成分生产600MPa级冷轧耐候钢板。
表4各实施例和对比例的组织和性能
Figure BDA0003857261730000172
Figure BDA0003857261730000181
以上表2-表4中，数据下画横向的为不在本发明范围内的数据。
通过表2-表4可以看出，只有按照本发明的成分和生产工艺参数，才能实现在同一成分下，通过调整终轧温度、卷取温度、冷轧压下率、连续退火温度和冷却速度实现不同级别的冷轧耐候钢的生产。而对比例1-3，其成分不满足本发明要求，即使调整钢的上述工艺参数，产品的组织和性能也无法满足要求，对比例1Mn、Als、Cr、Ti含量满足成分体系、P含量较高，且不满足公式A和B，导致实验钢的淬透性不足，在轧制过程中无法引起相变过程，组织只存在铁素体一种组织，无法获得对应的强度级别；对比例2，存在C、Si等元素不满足本发明要求，且不含Ni、Cu、Cr，如果只依靠Mn提高实验钢的淬透性、依靠Ti的析出强化的作用，通过后续不同轧制工艺，其性能依然很低，不满足本发明的目的；对比例3，成分不满足本发明原理的成分体系，C、Mn、Ti含量较高，Ni、Cu、Cr含量较低，且不满足本发明的公式A和B，实验钢的淬透性元素存在，但是其淬透能力不足，导致实验钢的存在少量贝氏体，无法通过工艺改变获得多种强度级别的实验钢。对比例4其成分体系满足本发明的成分体系，但其成分配比不满足公式A和B，及时调整工艺获得实验钢强度只有300～350MPa左右。
实施例3-C的成分和工艺参数都满足本发明要求，但是在在热轧、冷轧和连续退火工艺中，其参数控制不满足10≤X值＜20的要求，生产的钢组织不满足要求，强度也偏低；导致产品不能获得预期400MPa级别的钢；实施例4-A成分和工艺参数都满足本发明要求，但是在在热轧、冷轧和连续退火工艺中，其参数控制不满足50≤X值的要求，生产的钢强度也偏低，不能获得预期300MPa级别的钢，实施例4-D分和工艺参数都满足本发明要求，但是在在热轧、冷轧和连续退火工艺中，其参数控制不满足8≤X值＜10值的要求，导致产品强度偏低，不能获得预期500MPa级别的钢。
上述说明仅对本发明进行了具体的示例性描述，需要说明的是本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种冷轧耐候钢板，其特征在于，所述冷轧耐候钢板包括以下质量百分比成分：
C：0.030～0.07％、Si：0.25～0.40％、Mn：0.25～0.80％、P：≤0.016％、S：≤0.008％、Cu：0.25～0.50％、Ni：0.30～0.65％、Cr：4.2～6.4％、Als：0.025～0.050％、Ti：0.008～0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的冷轧耐候钢板，其特征在于，所述冷轧耐候钢板的成分：A值≥0.1，A值＝Mn×0.11+Cr×0.042+Ni×0.2-C×3.07；B值≥6，
Figure FDA0003857261720000011
Figure FDA0003857261720000012
3.一种权利要求1或2所述的冷轧耐候钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括热轧，冷轧和连续退火。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述热轧为：控制终轧温度T1：860℃～920℃，卷取温度T2：590℃～720℃。
5.根据权利要求3或4所述的生产方法，其特征在于，所述冷轧：控制冷轧总压下率50～75％。
6.根据权利要求3或4所述的生产方法，其特征在于，所述连续退火：连续退火温度T3为750～880℃，冷却速度S为0.5℃～55℃/s。
7.一种利用权利要求3-6任一项所述生产方法生产300MPa级冷轧耐候钢板的方法，其特征在于，终轧温度(T1)：900≤T1≤920℃、卷取温度(T2)：690≤T2≤720℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：750≤T3＜790℃，冷却速度(S)0.5≤S≤8℃/s，且温度关系满足：X值≥50；
Figure FDA0003857261720000013
Figure FDA0003857261720000014
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
8.一种利用权利要求3-6任一项所述生产方法生产350MPa级冷轧耐候钢板的方法，其特征在于，终轧温度(T1)：890≤T1＜900℃、卷取温度(T2)：670≤T2＜690℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：790≤T3＜810℃，冷却速度(S)：8＜S≤15℃/s，且温度关系满足：
Figure FDA0003857261720000021
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
9.一种利用权利要求3-6任一项所述生产方法生产400MPa级冷轧耐候钢板的方法，其特征在于，终轧温度(T1)：870≤T1＜890℃、卷取温度(T2)：640≤T2＜670℃、冷轧压下率：50～60％、连续退火温度(T3)：810≤T3＜830℃、冷却速度(S)：15＜S≤35℃/s，且温度关系满足：
Figure FDA0003857261720000022
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
10.一种利用权利要求3-6任一项所述生产方法生产500MPa级冷轧耐候钢板的方法，其特征在于，终轧温度(T1)：860≤T1≤880℃、卷取温度(T2)：620≤T2＜640℃、冷轧压下率：50～65％、连续退火温度(T3)：830≤T3≤845℃、冷却速度(S)：35＜S≤45℃/s，且温度关系满足：
Figure FDA0003857261720000023
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
11.一种利用权利要求3-6任一项所述生产方法生产500MPa级冷轧耐候钢板的方法，其特征在于，终轧温度(T1)：860≤T1≤880℃、卷取温度(T2)：590≤T2＜620℃、冷轧压下率：55～70％、连续退火温度(T3)：845＜T3≤880℃、冷却速度(S)：45＜S≤55℃/s，且温度关系满足：
Figure FDA0003857261720000031
公式计算时，带入各参数在以上单位时的数值进行计算。
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