專利名稱：：經濟型耐候花紋板及其生產方法
技術領域：
：本發明涉及一種花紋板及其生產方法，尤其是涉及一種經濟型耐候花紋板及其生產方法。
背景技術：
：花紋鋼板具有美觀，防滑效果好，易于清理等特點，因而被廣泛應用于建筑、機械制造、橋梁、交通、造船等領域。但鋼材易于發生銹蝕，為避免或減輕鋼材銹蝕，需要對鋼鐵制品進行長期維護，如此一來，就增加了鋼材的使用成本。花紋板主要用于鋪設，與它的裝飾、防滑性能，甚至耐腐蝕能力相比，強度并不是其主要的性能指標。目前的花紋板多為普碳類Q195、Q235級別常規產品，耐腐蝕性能較差，因而花紋板使的使用范圍受到一定限制。而現在使用的耐候鋼，絕大部分添加較多的價格昂貴的Cu、Ni、Cr、Nb、Mo等合金元素，增加了生產和使用成本。磷在燒結、煉鐵生產過程中是無法去除的。但磷可以使鋼材產生耐腐蝕性能，對提高鋼材的使用年限有益。對于含磷較高的礦石，可以利用這一條件開發含磷高強鋼、含磷耐候鋼。若礦石中磷含量低，可以選擇使用成本較低的含磷合金如磷鐵來提高鋼中的磷(注本文中，"耐腐蝕"與"耐候"這兩個概念沒有本質上的區別)。與本發明接近的專利有如下6個，分3類進行比較K中國專利:申請號:200610125365.2、申請號:99815699.X、申請號:85108118以上三個專利所涉及的耐候鋼均含有較高的Cu、Ni、V、Cr、Mo、Nb等合金，其中P含量在0.06%以下，Cu含量在0.30左右，Cr含量為0.40%0.50%，還含有0.2。/。左右的Ni、0.05。/。左右的Nb,這些合金元素價格昂貴，從而使生產和使用成本增加。另外，這些專利均不涉及花紋板領域。2、日本專利專利號:JP62057701A、專利號:JP04210807A以上兩個專利涉及花紋板的生產方法，前者為通過控制溫度獲得較好的表面質量，后者涉及的產品為超低碳花紋板。本發明的核心是經濟型耐候花紋板。3、閂本專利專利號:JP06248409A，此專利雖涉及耐候花紋板，但其方法是在鋼板表面鍍鋅，通過鍍鋅使產品產生耐腐蝕性能，與本發明使鋼材具備耐腐蝕性能的方法有本質上的區別。與本發明接近的相關文獻有《一種新型經濟耐候鋼的大氣腐蝕行為研究》(《中國腐蝕與防護學報》Vol.20,No.3,June,2000，作者梁彩鳳，侯文泰，陳邦文，粱澤基，羅漢生)，其中涉及的鋼種P含量在0.04。/。以下，另外添加稀土元素。但添加稀土元素后，如果控制不好，稀土在鋼中不能均勻分布，另外也會對澆鑄水口產生不利影響。
發明內容本發明的目的是提供一種經濟型耐候花紋板成分設計及生產方法。本發明需要解決的技術問題是在低成本的前提下如何保證產品符合國家標準對花紋板的各項指標要求。本發明的技術方案是在普碳鋼的基礎上添加耐腐蝕合金元素，同時采用花紋板的生產工藝進行生產。該經濟型耐候花紋板的化學成分的重量百分比如下(Wt%):CSiMnPSCu《0.100.10.30.150.30.060,12《0.0250,150.25其余為鐵和殘余的微量雜質。為了降低生產成本，不添加Ni、V、Mo等合金元素，而是添加Cu、P等較廉價的合金元素使產品具有一定的耐腐蝕性能。C含量增加可以使鋼的強度提高，但會使塑性降低；Mn對鋼的強韌性有一定的影響，含量偏低，強度將下降，過高，則影響鋼板的冷沖壓和焊接性能。較高的C、Mn含量也會加劇磷的偏析，因此在保證強度前提下，盡量降低C含量，并將之控制在較小的波動范圍。綜合考慮，C含量控制在《0.10。/。，Mn含量控制在0.150.30%。在鋼中加入適量Si，可以起固溶強化的作用，同時對提高產品的耐腐蝕性能有益。Cu的耐大氣腐蝕作用機理兩種觀點，一是Cu在大氣腐蝕過程中起到活化陰極的作用，促使鋼產生陽極鈍化，從而減緩大氣腐蝕；二是含Cu鋼在被腐蝕過程中，Cu元素富集于靠近基體金屬的銹層中，在腐蝕層和Cu富集層之間形成致密的CuO中間層，延緩了腐蝕介質向鋼板內的侵蝕。P的耐大氣腐蝕作用機理P是陽極去極化劑。在電解質溶液中，加速鋼的均勻溶解和Fe^的氧化速度，有助于在鋼的表面形成均勻的釬鐵礦(R—FeOOH)銹層，促使生成非晶態羥基氧化鐵質薄膜，從而具有耐腐蝕性能。Cu與P配合使用，提高耐大氣腐蝕效果最顯著。含Cu、P鋼在被腐蝕過程中，Cu、P富集于靠近金屬基體的銹層中，降低了Fe304的結晶化程度，形成致密、接近于非靜態的穩定銹層，這種銹層可以阻礙腐蝕介質向基體滲透，從而提高鋼的耐腐蝕性能。美國C'P'Larrabee進行的15.5年大氣暴露試驗結果證明，當Cu含量為0.20%0.4%，P含量為0.06%0.1%時，鋼的耐大氣腐蝕性能提高效果最佳。Cu、P是賦予鋼以耐候性的元素，但會助長焊接裂紋。特別是當P含量達到0.1%以上影響更大，這是因為當焊接金屬凝固時，P促進低熔點夾雜物的生成，既易產生高溫裂紋，又增加低溫裂紋的敏感性，使焊縫處的韌性下降。但P對鋼的有害作用與鋼中的C含量有關，降低鋼中的C含量而使鋼中C和P含量總和不超過0.25%可以防止冷脆傾向。由于S在鋼中易形成MnS夾雜物與偏析，S含量控制在較低范圍。該經濟型耐候花紋板的生產工藝為脫硫鐵水^轉爐冶煉—連鑄—板坯加熱^除鱗—粗軋機組—熱巻箱—精軋機組(F6采用花紋輥)—層流冷卻—巻取鐵水經脫硫處理后，進入轉爐并加廢鋼進行冶煉(根據實際控制水平，可以選擇是否采用精煉工藝)、脫氧及合金化處理，轉爐冶煉完成后鋼水由連鑄機進行保護澆注。之后進行熱軋生產，先將連鑄板坯送入加熱爐進行加熱，板坯加熱溫度1180。C125(TC，板坯在爐時間150min170min，加熱好的板坯出爐后經粗軋機組、熱巻箱巻取和開巻、精軋機組軋制，進行層流冷卻后，由巻取機巻成鋼巻。控乳溫度粗軋出口溫度102(TC106(TC，為獲得細小均勻的晶粒，提高鋼的強度和韌性。終軋溫度設定為850'C89(TC，巻取溫度57(TC610i:。根據美國標準G101-04(此標準中引用的計算公式為根據15.5年大氣暴露試驗得出的統計規律)對該耐候花紋板的耐腐蝕性能進行評價，普碳花紋板的耐腐蝕性能指數為1，該設計成分的耐候花紋板的耐腐蝕性能指數約為57。耐腐蝕性能指數計算如下/=26.01(%0/)+3.88(%M)+1.20(%O)+1.49(%&)+17.28(%尸)510(%局(％尸)-33.39(%Cw)2以此公式計算關國標準中的建筑用鋼和耐大氣腐蝕鋼的耐腐蝕性能指數，平均數值在68之間。本發明的有益效果是通過合理的化學成分設計及控—軋控冷工藝，可以得到符合相關標準要求和具有較好耐腐蝕性能的花紋板。本發明通過提高鋼中的磷含量及添加適當含量的Cu提高鋼材的耐腐蝕性能。具體實施例方式按照本發明提供的方案和工藝，進行生產制造，化學成分見表l，工藝參數見表2，實物性能結果見表3，表1本發明實施例的化學成分(wt%)實施例CSiMnPS<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>0,18<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>腐蝕性實驗試驗按照《鐵路用耐侯鋼周期浸潤腐蝕試驗方法》進行，檢驗設備LF-65A輪式周浸腐蝕試驗箱；周浸試驗溫度45。C土2。C，相對濕度70%±5%，浸潤時間12min/60min,試驗溶液為12-2mol/LNaHS03,試樣尺寸60mmX40mmX3.5mm，試驗時間72小時。本發明鋼相對普碳鋼Q235的腐蝕速率為38.8%(Q235為100%)。由此可見，本發明的實物性能和Q235相當，但可以保證產品具有較好的耐腐蝕性能。本發明具備較好的推廣應用前景，目前，花紋板的耐腐蝕性能屬于"魅力質量"的范疇，也就是說，目前用戶對花紋板的耐候性能沒有具體要求，但如果花紋板耐腐蝕性能良好，用戶滿意度會大大提高。耐候花紋板的廣泛應用可以促進整個裝飾用鋼質板材行業耐腐蝕性能的提高。權利要求1.一種經濟型耐候花紋板，其特征是化學成分的重量百分比為C≤0.10％，Si0.10～0.30％，Mn0.15～0.30％，P0.06～0.12％，S≤0.025％，Cu0.15～0.25％，其余為鐵和微量雜質。2.根據權利要求1所述的一種經濟型耐候花紋板，其特征是花紋板具有防滑扁豆形花紋。3.權利要求1所述的一種經濟型耐候花紋板的生產方法，依次包括以下步驟鐵水脫硫、轉爐冶煉、連鑄、板坯加熱、除磷、粗軋機組、熱巻箱、精軋機組、層流冷卻、巻曲，其特征是連鑄板坯加熱至118(TC125(TC，粗軋出口溫度102(TC106(TC，保持精軋的終軋溫度為85(TC89(TC,軋后的板巻經層流冷卻快速冷卻到57(TC610'C巻取成鋼巻。全文摘要本發明涉及一種經濟型耐候花紋板的成分設計及生產方法，主要解決現有花紋板生產成本較高耐候性有欠缺的技術問題，經濟型耐候花紋板化學成分的重量百分比為C％≤0.10，Si％0.10～0.30，Mn％0.15～0.30，P％0.06～0.12，S％≤0.025，Cu％0.15～0.25，其余為鐵和微量雜質。連鑄生產板坯，熱軋采用控軋控冷工藝，板坯加熱至1180℃～1250℃，粗軋出口溫度1020℃～1060℃，之后進行熱卷箱卷取和開卷、再經精軋機組軋制，保持終軋溫度為850℃～890℃，軋后的板卷經層流冷卻，在570℃～610℃溫度范圍進行卷取。通過本發明可獲得具有較好的耐蝕性能花紋板。文檔編號C22C38/20GK101619417SQ20081012277公開日2010年1月6日申請日期2008年6月30日優先權日2008年6月30日發明者萬蘭鳳,勝殷,韓乃川,瑞馬申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司