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CN111020365A - 一种耐候钢及其钢板制作方法和角钢制作方法 - Google Patents

一种耐候钢及其钢板制作方法和角钢制作方法 Download PDF

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李峰
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胡晓光
王飞
罗义华
汪和龙
王自成
平朗
吴赛
黄国
杨风利
张宏杰
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种耐候钢及其钢板制作方法和角钢制作方法，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：C：0.05～0.20％、Si：0.20～0.40％、Mn：0.80～1.60％、Cu：0.50～0.80％、Cr：0.05～0.85％、Nb：0.01～0.1％、Ni：0.15～0.70％、Ti≤0.12％、Mo≤0.30％、V≤0.12％、Zr≤0.15％、P≤0.03％、S≤0.006％、Al：0.01～0.05％、N：0.002～0.005％、O≤0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。耐候钢的抗腐蚀性能优异、拉伸、冲击和弯曲等力学性能优异，减薄处理后仍能满足输变电铁塔应用的力学要求，且降低了原材料成本，同时耐候钢输电铁塔无热镀锌加工成本，还可以减少后期防腐维护费用，有助于降低工程造价；另一方面无热浸镀锌工序，减少对大气、土壤环境的污染；具有明显的经济效益和环境保护作用，且力学和防腐性能提升，大大提高了其使用寿命。

Description

一种耐候钢及其钢板制作方法和角钢制作方法
技术领域
本发明涉及输变电工程中用到原材料及其成型工艺，具体涉及一种耐候钢及其钢板制作方法和角钢制作方法。
背景技术
随着科技进步的发展，越来越多的材料和产品得到了空前的发展。在生产和生活中，金属材料的应用极为广泛，而且在很多领域一直是不可替代的。输变电工程中对金属的需求持续增长，尤其是输电铁塔的建设材料非金属材料莫属。但是随着时间的推移，输电铁塔中的金属材料也逐渐暴露出了很多问题和缺陷。
目前的很多输电塔易生锈、易腐蚀、需达到一定厚度才能达到强度要求，且加工过程复杂费时，需要复杂的酸洗、热镀锌制作等工艺，且对大气、土壤环境存在一定的污染，维护过程频繁复杂。
因此需要一种耐候钢及其钢板制作方法和角钢制作方法来满足现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请人设计了一种耐候钢及其钢板制作方法和角钢制作方法；耐候钢的抗腐蚀性能优异、拉伸、冲击和弯曲等力学性能优异，减薄处理后仍能满足输变电铁塔应用的力学要求，且降低了原材料成本，同时耐候钢输电铁塔无热镀锌加工成本，还可以减少后期防腐维护费用，有助于降低工程造价；另一方面无热浸镀锌工序，减少对大气、土壤环境的污染；具有明显的经济效益和环境保护作用，且力学和防腐性能提升，大大提高了其使用寿命。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：
本发明提供了一种耐候钢，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.05～0.20％、Si：0.20～0.40％、Mn：0.80～1.60％、Cu：0.50～0.80％、Cr：0.05～0.85％、Nb：0.01～0.1％、Ni：0.15～0.70％、Ti≤0.12％、Mo≤0.30％、V≤0.12％、Zr≤0.15％、P≤0.03％、S≤0.006％、Al：0.01～0.05％、N：0.002～0.005％、O≤0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选的，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.20％、Si：0.25～0.40％、Mn：0.90～1.60％、Cu：0.50～0.70％、Cr：0.05～0.80％、Nb：0.03～0.1％。
优选的，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.15％、Si：0.25～0.35％、Mn：0.90～1.50％、Cu：0.60～0.70％、Cr：0.25～0.80％、Nb：0.03～0.08％。
优选的，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.10％、Si：0.20％、Mn：1.20％、Cu：0.65％、Cr：0.50％、Nb：0.05％。
优选的，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
Ni：0.15～0.50％、Ti：0.05～0.12％、Mo：0.10～0.30％、V：0.05～0.12％、Zr：0.05～0.15％、P：0.01～0.03％、S：0.002～0.006％、Al：0.01～0.05％、N：0.002～0.005％、O：0.001～0.002％。
优选的，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
Ni：0.30～0.50％、Ti：0.05～0.10％、Mo：0.10～0.20％、V：0.05～0.08％、Zr：0.05～0.10％、P：0.01～0.02％、S：0.002～0.005％、Al：0.01～0.04％、N：0.002～0.003％、O：0.0015～0.002％。
优选的，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
Ni：0.40％、Ti：0.08％、Mo：0.15％、V：0.06％、Zr：0.08％、P：0.015％、S：0.004％、Al：0.03％、N：0.0025％、O：0.0018％。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述耐候钢的钢板成型方法，所述方法包括下述步骤：
(1)将耐候钢钢水于转炉或电炉冶炼后相继进行LF精炼和RH真空处理和连铸；
(2)将连铸后的钢坯于1200～1300℃下按1.5min/mm时间要求保温后粗轧至成品厚度的9～15倍和精轧；所述精轧入口温度为980～620℃，终轧温度为890～900℃；
(3)将精轧后的钢板按前段冷却模式进行层流冷却并在580～620℃下卷取成卷，卷取后保温1h之后空冷。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述耐候钢的角钢成型方法，所述方法包括下述步骤：
(1)将耐候钢钢水于转炉或电炉冶炼后相继进行LF精炼和RH真空处理和连铸；
(2)将连铸后的钢坯于1200～1300℃下按1.5min/mm时间要求保温后依次进行粗轧和型材轧制。
优选的，所述型材轧制采用4个带立轧的蝶式孔型轧机进行4道轧制，所述4个轧机分别为BD1、BD2、F1、F2；
所述BD2和F1采用共用导卫；
所述F2进口采用滚动导卫，所述滚动导卫包括一上两下共三个导轮。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的技术方案，耐候钢的抗腐蚀性能优异、拉伸、冲击和弯曲等力学性能优异，减薄处理后仍能满足输变电铁塔应用的力学要求，且降低了原材料成本，同时耐候钢输电铁塔无热镀锌加工成本，还可以减少后期防腐维护费用，有助于降低工程造价；另一方面无热浸镀锌工序，减少对大气、土壤环境的污染；具有明显的经济效益和环境保护作用，且力学和防腐性能提升，大大提高了其使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1：本发明提供的电化学测试的电路图；
图2：本发明提供的电化学参数Rt和Rrust绘制电化学参数随着循环周期变化图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本实施例提供了两种耐候钢，分别为Q345耐候角钢和Q420耐候角钢，其分别包含Fe和不可避免的杂质，其余成分见表1。
表1两种耐候钢角钢的化学成分表(wt％)
Figure BDA0001832686800000041
对本实施例提供的上述两种耐候角钢的拉伸、冲击和弯曲力学性能分别进行测试，其结果见表2。
表2：两种耐候钢力学性能测试结果表
Figure BDA0001832686800000042
从上表可以看出，Q345耐候角钢和Q420耐候角钢的拉伸、冲击和弯曲力学性能都非常优异，与现有的角钢相比有了明显的提高。
对本实施例提供的Q420耐候角钢和Q420普通碳钢进行室内加速腐蚀试验，之后分别利用附图1所示的电化学测试电路图进行电化学实验，测试电化学参数Rt和Rrust进行测试，并根据所述测试得到的电化学参数Rt和Rrust绘制电化学参数随着循环周期变化图，如附图2所示；
从附图2可看出，经化学测试后，Q420耐候角钢的电阻Rt和Rrust和Q420普通碳钢相比，在循环周期内，Q420耐候角钢的电阻明显高于Q420普通碳钢，其耐腐蚀性能较好。
实施例2
基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述耐候钢的钢板成型方法，所述方法包括下述步骤：
(1)将耐候钢钢水于转炉或电炉冶炼后相继进行LF精炼和RH真空处理和连铸；
(2)将连铸后的钢坯于1200～1300℃下按1.5min/mm时间要求保温后粗轧至成品厚度的9～15倍和精轧；所述精轧入口温度为980～620℃，终轧温度为890～900℃；
(3)将精轧后的钢板按前段冷却模式进行层流冷却并在580～620℃下卷取成卷，卷取后保温1h之后空冷。
实施例3
基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述述耐候钢的角钢成型方法，所述方法包括下述步骤：
(1)将耐候钢钢水于转炉或电炉冶炼后相继进行LF精炼和RH真空处理和连铸；
(2)将连铸后的钢坯于1200～1300℃下按1.5min/mm时间要求保温后依次进行粗轧和型材轧制。
所述型材轧制采用4个带立轧的蝶式孔型轧机进行4道轧制，所述4个轧机分别为BD1、BD2、F1、F2；
所述BD2和F1采用共用导卫；
所述F2进口采用滚动导卫，所述滚动导卫包括一上两下共三个导轮。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种耐候钢，其特征在于，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.05～0.20％、Si：0.20～0.40％、Mn：0.80～1.60％、Cu：0.50～0.80％、Cr：0.05～0.85％、Nb：0.01～0.1％、Ni：0.15～0.70％、Ti≤0.12％、Mo≤0.30％、V≤0.12％、Zr≤0.15％、P≤0.03％、S≤0.006％、Al：0.01～0.05％、N：0.002～0.005％、O≤0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利1所述的一种耐候钢，其特征在于，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.20％、Si：0.25～0.40％、Mn：0.90～1.60％、Cu：0.50～0.70％、Cr：0.05～0.80％、Nb：0.03～0.1％。
3.根据权利2所述的一种耐候钢，其特征在于，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.15％、Si：0.25～0.35％、Mn：0.90～1.50％、Cu：0.60～0.70％、Cr：0.25～0.80％、Nb：0.03～0.08％。
4.根据权利3所述的一种耐候钢，其特征在于，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
C：0.10％、Si：0.20％、Mn：1.20％、Cu：0.65％、Cr：0.50％、Nb：0.05％。
5.根据权利1所述的一种耐候钢，其特征在于，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
Ni：0.15～0.50％、Ti：0.05～0.12％、Mo：0.10～0.30％、V：0.05～0.12％、Zr：0.05～0.15％、P：0.01～0.03％、S：0.002～0.006％、Al：0.01～0.05％、N：0.002～0.005％、O：0.001～0.002％。
6.根据权利1所述的一种耐候钢，其特征在于，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
Ni：0.30～0.50％、Ti：0.05～0.10％、Mo：0.10～0.20％、V：0.05～0.08％、Zr：0.05～0.10％、P：0.01～0.02％、S：0.002～0.005％、Al：0.01～0.04％、N：0.002～0.003％、O：0.0015～0.002％。
7.根据权利6所述的一种耐候钢，其特征在于，所述耐候钢包括按质量分数计的下述组分：
Ni：0.40％、Ti：0.08％、Mo：0.15％、V：0.06％、Zr：0.08％、P：0.015％、S：0.004％、Al：0.03％、N：0.0025％、O：0.0018％。
8.一种如权利要求1～7任一所述耐候钢的钢板成型方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)将耐候钢钢水于转炉或电炉冶炼后相继进行LF精炼和RH真空处理和连铸；
(2)将连铸后的钢坯于1200～1300℃下按1.5min/mm时间要求保温后粗轧至成品厚度的9～15倍和精轧；所述精轧入口温度为980～620℃，终轧温度为890～900℃；
(3)将精轧后的钢板按前段冷却模式进行层流冷却并在580～620℃下卷取成卷，卷取后保温1h之后空冷。
9.一种如权利要求1～7任一所述耐候钢的角钢成型方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)将耐候钢钢水于转炉或电炉冶炼后相继进行LF精炼和RH真空处理和连铸；
(2)将连铸后的钢坯于1200～1300℃下按1.5min/mm时间要求保温后依次进行粗轧和型材轧制。
10.根据权利要求9所述的角钢成型方法，其特征在于，所述型材轧制采用4个带立轧的蝶式孔型轧机进行4道轧制，所述4个轧机分别为BD1、BD2、F1、F2；
所述BD2和F1采用共用导卫；
所述F2进口采用滚动导卫，所述滚动导卫包括一上两下共三个导轮。
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