本發明專利技術涉及一種高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板及其制造方法，其化學成分重量百分含量為：C：0.02-0.07%，Si：0.2-1.0%，Mn：0.2-2.2%，P≤0.01%，S≤0.006%，Cu：0.2-0.5%，Cr：0.5-3.5%，Ni：0.2-1.2%，Al：0.4-4.0%，N≤0.005%，并選擇添加Nb：0.01-0.06%，Ti：0.01-0.10%，V：0.02-0.10%中的一種或多種，其余為Fe和不可避免的雜質；且Al/Cr為0.5-8.0。其屈服強度350-500MPa，延伸率在20%以上，同時具有良好的沖擊韌性和較低的屈強比；耐候性能相對于傳統高強耐候鋼的性能要求（相對腐蝕率≤55%）提高了一倍以上，相對腐蝕率在27%以下。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及耐候鋼制造領域，特別涉及。
技術介紹
耐候鋼或稱耐大氣腐蝕鋼，如中國專利CN1609257公開的“針狀組織高強度耐候鋼及其生產方法”、中國專利CN1986864公開的“一種高強度低合金耐大氣腐蝕鋼及其生產方法”以及日本專利號 JP04235250A 公開的“HIGH CORROSION RESISTANT STEEL SHEE”、美國專利號 US6315946 公開的 “Ultra low carbon bainitic weathering steel” 等。上述專利所涉及的鋼種均屬傳統CORTEN鋼系列鋼種，成分體系屬于Cu-P-Cr-Ni系或Cr-Mn-Cu系，通過輔助添加其他微量合金元素并在一定的軋制工藝條件下獲得不同組織形態，從而達到所需的力學性能和耐蝕性能。在合金成分上為低Cr耐候鋼，Cr含量一般在0.7%以下，Al含量不超過0.1%。然而，依靠P、Re提高耐蝕性能存在P的偏析開裂及Re含量難以控制等問題。為進一步提高耐大氣腐蝕性能，研究人員轉向于通過大幅度提高其它耐蝕元素的含量開發了高合金型的耐候鋼。如日本專利號JP01079346A公開的“耐海水腐蝕鋼”、日本專利號JP05302148A公開的“高耐蝕性強磁型制振合金”以及日本專利號JP10025550A公開的“耐蝕鋼”、日本專利號 JP2000336463 公開的 “CORROSION RESISTANT STEEL IN THE SOIL”及日本專利號 JP2002285298 公開的 “Cr-CONTAINING CORROSION RESISTANT STEEL FORBUILDING AND CONSTRUCTION STRUCTURE” 等。上述五個專利所涉及鋼種均含有較高的Al、Cr成分，同時配合其它合金元素實現特定的力學性能。其中前兩個專利屬于高Al型耐候鋼，專利JP01079346A鋼中Al含量高達7-20%，而專利JP05302148A鋼中除了高Al含量外，還含有遠超普通耐候鋼水平的S1、Cr ；而后三個專利在成分體系上都屬于高Cr體系耐候鋼，Cr含量一般在7%以上，多為9-14%之間。其中專利JP10025550A中甚至含有高達0.45-0.65%的C。另外，上述專利還含有不等量的Co、W、Mo、B、Zr等成分。由上述專利所代表的高Al系、高Cr系耐候鋼，由于其合金成分太高，一方面增加了煉鋼、軋鋼的生產難度，同時成本也大幅度提高。現有技術的耐候鋼，在保證良好力學性能的同時，其相對腐蝕率往往不高，甚至有的鋼種的綜合力學性能也保證不了，只是某一方面的力學性能優異，滿足不了鐵路車輛等提高耐腐蝕的用鋼要求，服役期限較短，維修成本高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，以解決現有技術中存在的上述問題。該高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板的屈服強度為350-500MPa，相對腐蝕率在27%以下，_40°C條件下夏比沖擊功在60J以上，延伸率在20%以上；主要用于鐵道車輛制造 行業、集裝箱制造業及橋梁工程、戶外塔架等領域。為實現上述目的，本專利技術采用如下的技術方案:一種高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板，其化學成分重量百分含量(wt%)為:C:0.02-0.07%, Si:0.2-1.0%, Mn:0.2-2.2%, P 彡 0.01%, S 彡 0.006%, Cu:0.2-0.5%, Cr:0.5-3.5%, N1:0.2-1.2%, Al:0.4-4.0%, N 彡 0.005%，其余為 Fe 和不可避免的雜質;且 Al/Cr 為 0.5-8.0。進一步的，本專利技術的高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板，還包括Nb、Ti和V中的一種或多種，其中 Nb:0.01-0.06%, T1:0.01-0.10%, V:0.02-0.10%,以重量百分比計。本專利技術的高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板，其屈服強度達到350_500MPa，滿足耐候鋼的高強度要求；相對Q345B的耐大氣腐蝕性能，其相對腐蝕率降低到27%以下，遠低于目前要求普通耐候鋼相對Q345B腐蝕率不超過55%的規定水平，耐大氣腐蝕性能在目前的基礎上提高了 I倍。其在_40°C條件下夏比沖擊功在60J以上；延伸率在20%以上。耐候鋼在大氣服役環境條件下，鋼中各合金元素之間發生交互作用，在表面生成以α — FeOOH為主要成分的致密銹層，其熱力學穩定，不參與鋼電化學腐蝕的陰極還原過程。銹層內銅、鉻等元素的富集使銹層具有離子選擇性透過特性，顯著提高鋼的耐大氣腐蝕性能。因此本專利技術根據主要耐蝕合金元素相互作用提高耐蝕性能的原理，通過不同Al、Cr成分的配合，控制Al/Cr比在0.5-8.0之間，并配合適當的其它合金元素，設計了一種Al-Cr成分體系的耐大氣腐蝕鋼，鋼的屈服強度達到350-500MPa，滿足耐候鋼的高強度要求。相對Q345B鋼的耐大氣腐蝕性能，本專利技術鋼種的相對腐蝕率降低到27%以下，遠低于傳統高耐候鋼相對Q345B鋼的腐蝕率不超過55%的規定水平，耐大氣腐蝕性能提高了 I倍。本專利技術鋼種在保證良好力學性能的同時，其相對腐蝕率降低了 I倍，滿足鐵路車輛等提高耐腐蝕的用鋼要求，達到延長服役期限，降低維修成本。同時，本專利技術鋼種在目前普通熱連軋耐候鋼的基礎上適當控制軋制溫度并輔以適當的冷卻速度，在獲得優異綜合性能的同時，易于實現規模化工業生產。而且，Al是地殼中含量僅次于氧和硅的第三大元素，儲量豐富。選擇Al作為主要的耐蝕元素，減少了貴`重稀有資源的消耗，起到節約資源的作用。在本專利技術的高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板的成分設計中:Al:A1通常在煉鋼過程中作為脫氧劑在鋼中添加，微量的Al同時有利于細化晶粒，改善鋼材的強韌性能。同時Al具有良好的抗氧化性，暴露在空氣中即可在表面生成一種耐腐蝕的氧化層。低碳鋼中加入適量的Al可以提高鋼的耐大氣腐蝕性能。添加Al后，鋼的腐蝕電位提高，同時Al與O (氧)能夠在表層形成致密的Al2O3薄膜，薄膜內含有耐蝕性能好的物相α-Α1203，AlFeO3, AlFe3等物質，耐腐蝕性能提高。但過高的Al將使鋼中鐵素體脆性增加而導致鋼韌性的降低，所以控制其含量為0.4-4%。Cr =Cr對改善鋼的鈍化能力具有顯著的效果，可促進鋼表面形成致密的鈍化膜或保護性銹層，其在銹層內的富集能有效提高銹層對腐蝕性介質的選擇性透過特性。同時含Al鋼中Cr的添加可以有效提高塑性、韌性，并且Cr與Al配合顯著提高鋼的耐大氣腐蝕性能，并且在一定的Al及Cr含量條件下隨著Al/Cr比的提高，鋼的腐蝕速率有降低的趨勢。但過高的Cr 一方面提高了鋼板的制造成本，同時對焊接及韌性不利。綜合考慮不同Al、Cr含量對鋼板性能的影響，控制Al/Cr比在0.5-8.0之間。C:C是鋼中主要的強化元素，能夠顯著提高鋼板的強度，但較多的C對鋼板焊接、韌性及塑性不利。低C設計在于限制了珠光體組織及其它碳化物的形成，保證鋼的顯微結構為均相組織，避免了異相之間的電位差引起原電池腐蝕，提高了鋼的耐蝕性能。所以限定其含量為0.02-0.07%。Si =Si含量控制在0.2-1.0%，Si在鋼中具有較高的固溶度，能夠增加鋼中鐵素體體積分數，細化晶粒，因而有利于提高韌性，但含量過高將導致其焊接性能下降，因此上本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板，其化學成分重量百分含量為：C：0.02?0.07%，Si：0.2?1.0%，Mn：0.2?2.2%，P≤0.01%，S≤0.006%，Cu：0.2?0.5%，Cr：0.5?3.5%，Ni：0.2?1.2%，Al：0.4?4.0%，N≤0.005%，其余為Fe和不可避免的雜質；且Al/Cr為0.5?8.0；鋼板屈服強度為350?500MPa，相對腐蝕率在27%以下，?40℃條件下夏比沖擊功在60J以上，延伸率在20%以上。
【技術特征摘要】
1.一種高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板，其化學成分重量百分含量為:C:0.02-0.07%,Si:0.2-1.0%, Mn:0.2-2.2%, P 彡 0.01%, S 彡 0.006%, Cu:0.2-0.5%, Cr:0.5-3.5%, Ni:0.2-1.2%, Al:0.4-4.0%, N 彡 0.005%，其余為 Fe 和不可避免的雜質；且 Al/Cr 為 0.5-8.0 ；鋼板屈服強度為350-500MPa，相對腐蝕率在27%以下，_40°C條件下夏比沖擊功在60J以上，延伸率在20%以上。2.如權利要求1所述的高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板，其特征在于，還包括Nb、Ti和V中的一種或多種，其中Nb:0.01-0.06%,T1:0.01-0.10%,V:0.02-0.10%,以重量百分比計。3.一種高耐蝕型高強度含Al耐候鋼板的制造方法，包括如下步驟: 1)冶煉、爐外精煉、連鑄； 按下述成分冶煉、爐外精煉、連鑄形成板坯，化學成分重量百分含量為:C:0.02-0.07%, Si:0.2-1.0%, Mn:0.2-2.2%, P 彡 ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋鳳明，溫東輝，李自剛，胡曉萍，楊阿娜，李建業，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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